Сборники статей


 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст
УДК:615.849.19

Изучение характера тканевого ответа хориоретинального комплекса на субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие в эксперименте


1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
2МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава РФ

     Сосудистые заболевания глазного дна представляют собой сложную медико-социальную проблему, связанную с существенным, зачастую необратимым снижением зрительных функций [1]. Многообразие патогенетических путей развития обусловливает активный поиск ключевых звеньев патологического процесса, воздействие на которые позволило бы проводить эффективное лечение. К настоящему времени проведено большое количество исследований, в которых изучается эффективность различных методов, включающих в себя консервативное и хирургическое лечение, лазерные технологии. Лазерное лечение является одним из основных методов терапии таких сосудистых заболеваний глазного дна, как диабетическая ретинопатия, тромбоз вен сетчатки, центральная серозная хориоретинопатия, отечная макулопатия различного генеза, экссудативные формы возрастной макулодистрофии и др. [3, 7, 8]. Лазеркоагуляция сетчатки позволяет достичь регресса патологического процесса, стабилизировать, а в ряде случаев и улучшить зрительные функции. На сегодняшний день вопрос о механизме лечебного эффекта лазеркоагуляции изучен не до конца. Существуют предположения об уменьшении просачивания жидкости из микроаневризм, снижении общей потребности сетчатки в кислороде, регенерации клеток ретинального пигментного эпителия (РПЭ) и др. [1, 2, 9, 15]. Однако пороговая лазеркоагуляция сетчатки, в частности при лечении макулярной патологии, имеет ряд ограничений в связи с термическим необратимым повреждением структур хориоретинального комплекса (ХРК). Лазеркоагуляция в данной зоне приводит к появлению скотом в центральном поле зрения, снижению контрастной чувствительности, ухудшению цветового зрения, а также, как показано рядом авторов, сопровождается выбросом провоспалительных факторов, что также снижает её эффективность [10, 11, 19, 22, 24, 25]. Стоит отметить, что частое повторение сеансов лечения в связи с указанными побочными эффектами не представляется возможным [4]. Дальнейшее изучение лазерного воздействия на ХРК показало, что для получения тканевого ответа в ряде ситуаций нет необходимости в необратимом повреждении его структуры, и потому достичь терапевтического эффекта можно, используя низкие энергетические параметры [12, 14, 21]. Эволюция лазерных установок в данном направлении привела к появлению микроимпульсного режима излучения. Микроимпульсное лазерное излучение подразумевает доставку лазерной энергии в виде серии («пакета») ультракоротких микросекундных импульсов. Чередование периодов включения и выключения работы лазера внутри одного пакета позволяет достичь контролируемого повышения температуры в клетках-мишенях и избежать их необратимого повреждения [4-6]. Помимо временных параметров микроимпульсного воздействия, важное значение имеют длина волны, на которой работает лазер, и мощность излучения. С учетом того, что излучение различных длин волн по-разному поглощаются структурами ХРК, для лечения сосудистых заболеваний глазного дна наиболее патогенетически ориентированным представляется использование желтого спектра излучения, поскольку оно имеет пик абсорбции энергии хроматофором меланином, содержащимся в клетках ретинального пигментного эпителия (РПЭ). Роль РПЭ в патогенезе сосудистых заболеваний глазного дна исследовалась многими учеными. Так, было показано, что клетки РПЭ выполняют барьерную, транспортную функции, необходимые для поддержания нормальной работы сетчатки [18, 20, 23]. В то же время они являются источником противовоспалительных и антипролиферативных факторов (интерлейкинов, пигментного фактора эпителиального происхождения PEDF и др.) [13, 17, 24, 26]. Подбор необходимой мощности лазерного излучения остаётся непростой задачей, поскольку оно должно иметь так называемый «субпороговый» характер, гарантирующий отсутствие коагуляционного некроза структур ХРК. Этой цели посвящены ряд работ по математическому моделированию, а также экспериментальные и клинические исследования [3, 6, 8, 10, 16, 17, 27]. Таким образом, субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие с желтой длиной волны 577 нм (СМЛВ) проводится с целью контролируемого повышения температуры в клетках РПЭ до сублетального уровня, что стимулирует выработку ими ряда противовоспалительных цитокинов, участвующих в патогенезе сосудистых заболеваний глазного дна.

    На сегодняшний день в литературе нами не найдено экспериментальных работ, в которых изучался тканевой ответ ХРК на субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие с длиной волны 577 нм, а также был бы обоснован выбор оптимальных энергетических параметров для его проведения, что и определило цель настоящего исследования.

    Цель

    Изучить характер тканевого ответа структур ХРК на субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие с длиной волны 577 нм в эксперименте и определить наиболее безопасные энергетические параметры его использования.

    Материал и методы

     В рамках эксперимента проводились морфологическое и иммуногистохимическое исследования ХРК кроликов после проведения СМЛВ с длиной волны 577 нм. Лазерному воздействию подвергался 1 глаз каждого кролика, парный (интактный) глаз служил контролем. Все животные – пигментированные кролики породы Шиншилла, возраст – около 6 мес., вес – 4-5 кг.

    Морфологическое исследование проводилось с целью подбора наиболее оптимального сочетания технических параметров лазерного излучения, при использовании которых не происходит изменения целостности структуры ХРК. Полученные параметры в дальнейшем планировалось использовать при проведении иммуногистохимического исследования.

    СМЛВ с длиной волны 577 нм проводилось на 8 глазах 8 кроликов с использованием одного из четырех вариантов сочетания технических параметров излучения:

    • 1 вариант – длительность микроимпульса 100 мкс, длительность пакета 100 мс, скважность 5%, диаметр 100 мкм (2 глаза);

    • 2 вариант – длительность микроимпульса 100 мкс, длительность пакета 200 мс, скважность 5%, диаметр 100 мкм (2 глаза);

    • 3 вариант – длительность микроимпульса 100 мкс, длительность пакета 100 мс, скважность 10%, диаметр 100 мкм (2 глаза);

    • 4 вариант – длительность микроимпульса 100 мкс, длительность пакета 200 мс, скважность 10%, диаметр 100 мкм (2 глаза).

    В каждом случае мощность лазерного излучения подбиралась индивидуально после предварительного тестирования. Тестирование проводилось на расстоянии не менее 4 мм от зрительной лучистости. Подбор мощности излучения начинали после переключения работы лазерной установки в микроимпульсный режим с уровня 100 мВт, постепенно повышая его до появления едва заметного побеления, после чего мощность снижали в 2 раза и использовали для проведения СМЛВ. Лазерные аппликаты наносили в зоне 3 мм от зрительной лучистости в виде решетки с расстоянием не более 100 мкм между аппликатами. Животных выводили из эксперимента в сроки 1 сутки (4 глаза) и 1 мес. (4 глаза).

    Иммуногистохимическое исследование осуществлялось с целью определения экспрессии PEDF после СМЛВ с длиной волны 577 нм. Технические параметры лазерного излучения для его проведения были определены в ходе морфологического исследования как наиболее безопасные с точки зрения целостности структур ХРК. Воздействию подвергались 2 глаза 2 кроликов, животных выводили из эксперимента спустя 1 сутки. Лазерные аппликаты наносились по всей сетчатке в зоне 3 мм кверху и книзу от зрительной лучистости.

    Результаты

    Полученные в ходе морфологического исследования данные показали, что при использовании технических параметров 1 варианта СМЛВ не происходит лазериндуцированного повреждения структур ХРК на обоих сроках наблюдения (рис. 1). Отсутствие изменений нормального строения ХРК также было отмечено после проведения лазерного воздействия по 2 варианту в срок 1 сутки (рис. 2а). После СМЛВ по 3 и 4 вариантам (рис. 3, 4) на обоих сроках наблюдения отмечалось разрушение фотосенсорного слоя (1), нарушение связей между клетками в наружном ядерном слое (2), увеличение межклеточных промежутков, визуализируются остатки ядер некротизировавшихся либо подвергшихся апоптозу клеток (3). Также было отмечено уменьшение толщины слоя нервных волокон (4). Степень указанных изменений была больше в глазах с 4 вариантом СМЛВ. Сходные изменения структуры ХРК (1-4) также наблюдались в глазах кроликов после СМЛВ по 2 варианту в срок 1 мес. (рис. 2б), однако их выраженность была существенно меньше.

    Таким образом, согласно результатам морфологического исследования, для проведения второго этапа эксперимента – иммуногистохимического исследования – было принято решение использовать технические параметры 1-го варианта СМЛВ.

    Иммуногистохимическое исследование в первые сутки после лазерного воздействия продемонстрировало более интенсивное прокрашивание препарата (рис. 5а) по сравнению с интактным глазом (рис. 5б), что доказывает более высокое содержание PEDF в тканях ХРК.

    Обсуждение

     Результаты проведённого исследования подтвердили безопасность современной лазерной технологии микроимпульсного воздействия. Несмотря на то, что лазерные установки, работающие в желтом спектре излучения, уже начали применять в клинической практике, настоящее экспериментальное исследование впервые позволило обосновать определенные технические параметры, использование которых обеспечивает истинный субпороговый характер СМЛВ. Степень выраженности лазериндуцированных изменений структуры ХРК, по нашему мнению, вполне закономерно возрастала с увеличением лазерной нагрузки – длительности пакета и скважности, что можно объяснить эффектом тепловой суммации. При этом периоды выключения лазера между микроимпульсами были недостаточными для полной температурной релаксации клеток РПЭ, что приводило к их нагреву выше толерантного уровня, деструкции и апоптозу.

    Изучению биологического ответа ХРК на микроимпульсное лазерное воздействие посвящён ряд экспериментальных работ. Наиболее показательным среди них можно считать сравнительное иммуногистохимическое исследование Alfred Yu и соавт., в котором показано увеличение экспрессии ряда цитокинов в ответ на субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие с длинами волн 532 и 810 нм [27]. Однако, по нашему мнению, результаты данного исследования могли быть скомпрометированы лазеркоагуляцией с использованием непрерывного режима, которую авторы использовали для разметки зоны СМЛВ. Поэтому в проведённом нами эксперименте было решено отказаться от пороговой лазеркоагуляции и при проведении СМЛВ ориентироваться на топографию сетчатки кроликов (воздействие проводилось в зоне 3-4 мм кверху и книзу от зрительной лучистости). Выбор PEDF в качестве показателя тканевого ответа ХРК на лазерное воздействие не был случайным, поскольку данный цитокин, являющийся главным антагонистом сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), имеет важное значение в патогенезе сосудистых заболеваний глазного дна [20, 23]. Впервые полученные данные об экспрессии PEDF в срок 1 сутки после СМЛВ с длиной волны 577 нм представляются крайне важными в понимании механизмов его биологического действия.

    Заключение

    Полученные результаты экспериментального исследования субпорогового микроимпульсного лазерного воздействия свидетельствуют о его безопасности с точки зрения целостности структуры ХРК при использовании низкоэнергетических параметров СМЛВ. Одним из важных биологических эффектов СМЛВ в жёлтом спектре излучения является выраженная экспрессия PEDF в ранние сроки после лазерного воздействия. Изучение динамики экспрессии PEDF, а также соотношения PEDF/VEGF в отдаленные сроки после СМЛВ требует дальнейших экспериментальных исследований.

    

    Сведения об авторах:

    Акопян Владимир Сергеевич, докт. мед. наук, профессор, зав. кафедрой офтальмологии;

    Семенова Наталия Сергеевна, канд. мед. наук, доцент кафедры офтальмологии;

    Кузьмин Кирилл Анатольевич, аспирант кафедры офтальмологии

    Факультет фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова

    Качалина Галина Федоровна, канд. мед. наук, зав. отделом лазерной хирургии сетчатки;

    Педанова Елена Константиновна, канд. мед. наук, научн. сотрудник отдела лазерной хирургии сетчатки;

    Буряков Дмитрий Анатольевич, аспирант отдела лазерной хирургии сетчатки;

    ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России

    

    Поступила 14.07.2015


Страница источника: 54

Фемтосекундные технологии в офтальмологии Юбилейная всероссийская научно-практическая конференцияФемтосекундные технологии в офтальмологии Юбилейная всеросси...

Федоровские чтения - 2017 XIV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2017 XIV Всероссийская научно-практичес...

Федоровские чтения - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках XIV Всероссийской научно-практической конференцииФедоровские чтения - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках XI...

Актуальные проблемы офтальмологии XII Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XII Всероссийская научная ...

Восток – Запад 2017 Международная научно-практическая конференция по офтальмологииВосток – Запад 2017 Международная научно-практическая конфер...

Белые ночи - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Новые технологии в контактной коррекции.  В рамках  Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в офтальмологии - 2017»Новые технологии в контактной коррекции. В рамках Всеросси...

Новые технологии в офтальмологии -  2017 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии - 2017 Всероссийская научн...

XVI Всероссийская школа офтальмологаXVI Всероссийская школа офтальмолога

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017 ХV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологи...

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмологов «Невские горизонты - 2016»Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмо...

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru