Лабораторные животные помогают искать пути эффективного противостояния глаукомным разрушениям

Поддержание системы комплемента сетчатки донорскими иммунными агентами –  возможный прорыв в стратегии лечения глаукомы

Для запущенной глаукомы типично необратимое нейровоспаление.  Поэтому необходимо всеми силами тормозить глаукомный процесс

Невозможно переоценить роль лабораторных животных (в основном белых мышей с заданными генотипами) в экспериментальной медицине, в частности,  в качестве моделей клинической картины глаукомного процесса. Мы в своих обзорах не раз упоминали, что то или иное офтальмологическое исследование проведено в том или ином университете мира на мышах, но до сегодняшнего дня не отдавали должное вкладу хвостатых пациентов в поиск эффективных путей лечения больных глаукомой. Восполняем этот просчет в первом осеннем выпуске.

В качестве примера мы выбрали публикацию Ana Maria Mueller-Buehl и Sabrina Reinehr,  офтальмологов глазной клиники университета Рур в Бохуме, одного из крупных образовательно-исследовательских университетов Германии. Университет сравнительно молодой, и публикация эта ─ соответственно «опережающего типа», отнесенная журналом NEURAL REGENERATION RESEARCH к февралю 2023 года.

Публикация, о которой идет речь, посвящена поиску по возможности малоинвазивных путей лечения больных глаукомой; известно, что медикаментозное снижение уровня внутриглазного давления позволяет сдерживать развитие глаукомного процесса, но не может повлиять на глубинные нейродегенеративные механизмы в нервной ткани глаза, пораженного глаукомой.

Упомянутые авторы изучали поведение специфичных белков-цитокинов (иммуномодуляторов, короткоживущих белков-«передатчиков» сигналов) в ответ на нейродегенеративные разрушения в сетчатке глаз мышей с первичной открытоугольной глаукомой. Оригинальный текст доступен здесь htps://doi.org/10.4103/1673-5374.343911 или по ссылке  Mueller-Buehl AM, Reinehr S (2023) Apoptotc retnal ganglion cell loss is accompanied by complement and cytokine response in the βB1-CTGF primary open-angle glaucoma mouse model. Neural Regen Res18(2):337-338.

При этом лабораторные мыши, участвовавшие в эксперименте, отличались тем, что были носителями определенных генов. В данном случае, работа велась на  экспериментальной линии мышей-носителей  модели повышенного внутриглазного давления, на которой удобно изучать тонкие механизмы патофизиологии глаукомы.

Словосочетание «цитокиновый шторм» остается у нас на слуху в связи с пандемией, вызванной вирусом COVID-19, и обозначением крайней, опасной для жизни, чрезмерно активной ответной реакции иммунной системы на вторжение вирусного агента в организм или на определенные манипуляции (трансплантации органов).  В принципе же реакция цитокинов на какое-либо заболевание (нарушение), как клеточных «контролеров» благополучия, вполне обоснована задачами самосохранения.

Еще один фактор этого модельного исследования, который нуждается в расшифровке, — это CTGF (Connective tissue growth factor) – фактор роста соединительной ткани. Применительно к глаукомному процессу, он фиксирует тканевое разрастание в области трабекулы (сетчатой соединительной ткани, где часто локализованы дренажи для оттока избыточной внутриглазной жидкости).

Изучив историю вопроса, авторы подтвердили экспериментально, что у трансгенных мышей линии βB1-CTGF, начиная с месячного возраста, значительно выше уровень внутриглазного давления (ВГД) по сравнению с контрольными (нетрансгенными) животными. Этот процесс постепенного повышения ВГД  сопровождался значительной утратой аксонов (нервных клеток) в «оптической системе», по выражению ученых.

По имеющимся данным, за короткий период взросления молодых мышей (с 5 – недельного возраста до 15-недельного) показатель ВГД может повыситься с 11 до 17 мм. рт. ст. При этом апоптоз (разрушение, распад) нервных клеток начинается уже в раннем возрасте.

Авторы согласились с литературными данными о том, что гиперэкспрессия CTGF провоцирует бурное разрастание « цитоскелета» трабекулярной сети, что механически вызывает первичную открытоугольную глаукому в глазах трансгенных мышей линии βB1-CTGF.  Более того, они солидарны с мнениями о том, что нарушения глаукомного типа и «сверхэкспрессия CTGF на сетчатке» усугубляются с возрастом мышей данной линии.

Постепенный апоптоз у молодых мышей линии βB1-CTGF в конце концов приводит к полной нейродегенерации сетчатки к возрасту 15 недель. Объекты, таким образом, необратимо слепнут.

Авторы обсуждают гипотезу о наличии специфической системы комплемента (иммунного ответа) при возникновении глаукомного процесса (то есть на стадии его дебюта) и возможности поддержать этот иммунный ответ. Они предполагают, что глаукомный процесс можно притормозить малоинвазивным (щадящим) способом – на стадии дебюта глаукомы произвести внутриглазную инъекцию некоторых так называемых «донорских агентов сетчатки», активно обсуждаемых сегодня в научном сообществе

Поскольку речь идет об иммунном ответе, значит, имеется в виду некий воспалительный процесс.

Действительно, это так. Мы вышли на еще один достаточно неприятный и можно даже сказать, критичный (необратимо заканчивающийся утратой зрения)  фактор нейровоспаления, которое обнаруживается в зоне зрительного нерва у лабораторных животных на поздних и плохо контролируемых (запущенных) стадиях открытоугольной глаукомы. В него вовлечены астроциты, о которых шла речь в прошлом выпуске (http://жизньсглаукомой.рф/act113/).  

 В августе текущего года офтальмологи двух крупных медицинских университетов Швеции – Умео и Каролинского института глазных болезней ─ сообщили  о научно-доказанной результативности и схожести результатов исследований  первичной  открытоугольной глаукомы, проводимых параллельно на глазах лабораторных животных и на препаратах энуклеированных (прижизненно изъятых по тем или иным причинам у людей с глаукомой) глаз из гистопатологического архива биобанка.  

Пользуясь случаем, рекомендуем посетить сайты этих университетов и на их примере оценить, насколько доброжелательной к студентам может быть образовательная среда.

Оригинал сообщения исследовательской группы указанных университетов Carola Rutigliani, James R. Tribble, Anna Hagström, Emma Lardner, Gauti Jóhannesson, Gustav Stålhammar,  Pete A. Williams здесь [Widespread retina and optic nerve neuroinfammation in enucleated eyes from glaucoma patients. // Acta Neuropathologica Communications (2022) 10:118. https://doi.org/10.1186/s40478-022-01427-3].

Глубоко анализируя имеющуюся литературу по нейровоспалению глазной ткани при глаукоме, авторы подтвердили, что нейровоспаление  ─ основа нейродегенеративного глаукомного процесса. Однако, как ни парадоксально, научная доказательность этого тезиса для человека еще невелика. Зато в опытах на лабораторных животных продемонстрированы модели активации провоспалительных механизмов. 

Авторы подчеркнули, что на животных с глаукомой неоднократно была ранее продемонстрирована модель усиленной активации астроцитов,  высвобождения цитокинов и активные нейротоксические реакции в зоне диска зрительного нерва.  Эти защитные реакции задерживают нейродегенеративные процессы в животных моделях глаукомы. По выражению авторов, воспалительный процесс можно считать усугубителем нейродегенерации.  Соответственно, предотвращение инфламмации является серьезной лечебной стратегией ведения больных глаукомой на ее поздних стадиях.

Долгое время отсутствовала возможность продемонстрировать их на глазных препаратах человека, поскольку посмертные препараты сетчатки и задней камеры в целом — необходимого качества —  не сохраняются долго. Кроме того, отслеживание состояния сетчатки, как правило, проводится достаточно редко, при посещениях врача. Чтобы решить эту проблему, авторы использовали в качестве объектов исследования препараты тканей глаз, изъятых по тем или иным причинам, в том числе из-за травм,  у живых людей, страдавших глаукомой.  Отбор проб строго контролировался по многим биомаркерам, в том числе онкологическим, по отсутствию кровоизлияниий, отслоек сетчатки и др.  Образцы также отбирались по предшествующему установленному диагнозу внутриглазной гипертензии.  Они обрабатывались определенным способом  немедленно после изъятия.

В собственных сравнительных аналитических исследованиях препаратов сетчатки человека авторы продемонстрировали (верхний фрагмент иллюстрации из статьи), что при запущенной глаукоме налицо значительное разрыхление тканей сетчатки (А) и области диска зрительного нерва (В) и снижение ее насыщенности нервными клетками.

Кроме того, в препаратах глаукомных тканей в результате нейровоспалительной активации изменены морфология и плотность клеток зоны зрительного нерва и сетчатки (что видно на вставке). При глаукоме клетки нервных скоплений имеют амебоидный вид, что соответствует провоспалительным процессам, или они веретенообразные, что типично для животных моделей глаукомы.

Наконец, на терминальной стадии запущенной глаукомы налицо тотальный глиоз – тяжелое морфофизиологическое изменение клеток, в том числе астроцитов (нижний фрагмент иллюстрации из статьи). Авторы полагают, что глиоз препятствует проникновению «к месту катастрофы» цитокинов и других иммунных агентов.

Резюмируя литературный и собственный материал, авторы подтвердили, что воспалительный процесс при глаукоме (инфламмация) сложен, однако необходимо искать и разрабатывать таргетную (мишеневую)  терапию с противовоспалительными стратегиями широкого фронта действия.

Подведем итог содержательной части летнего сезона и первого осеннего выпуска.

В совокупности информация этого периода раскрывает сущность нейровоспаления как поражения) нервной сети глаза при запущенной глаукоме.

Поэтому жизненно необходимо совместно с лечащим врачом стремиться всеми силами тормозить глаукомный процесс и отсрочить дебют нейровоспаления, поскольку в такой ситуации массово «сыплются» энергетика и кровоснабжение зрительного нерва и сетчатки.  Лабораторные животные со своей стороны сделали все возможное, чтобы убедить пациентов и ученых в этом.

Здоровья.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.