Деструкция сетчатки: ДИСТРОФИЯ СЕТЧАТКИ | IMO

Содержание

ДИСТРОФИЯ СЕТЧАТКИ | IMO

Что такое дистрофия сетчатки?

Дистрофия сетчатки – это совокупность разнородных наследственных заболеваний, которые вызывают прогрессирующую и серьезную потерю зрения, поскольку они изменяют анатомию и/или функцию сетчатки. В настоящее время абсолютного лечения этих заболеваний не существует. На данный момент ученые проводят исследования различных вариантов генетической и клеточной терапии, которые в ближайшие годы должны дать возможность их лечения.

Эти патологии могут вызвать поражение фоторецепторных клеток, преимущественно колбочек (отвечающих за детальное и цветное зрение), палочек (обеспечивающих ночное и периферическое зрение) или обоих видов клеток одновременно. Это относится к болезни Штаргардта, пигментному ретиниту и дистрофии колбочек и палочек соответственно.

Существуют также определенные наследственные дистрофии, такие как ювенильный ретиношизис, семейная экссудативная витреоретинопатия и синдром Стиклера, при которых изменения происходят в стекловидном теле и сетчатке.

При других заболеваниях, таких как хороидермия, основная проблема связана с сосудистой оболочкой, т. е. слоем, расположенным под сетчаткой.

Большинство дистрофий сетчатки – это заболевания, локализованные исключительно в глазу, хотя иногда они могут быть связаны с экстраокулярными проявлениями (синдром Ушера, синдром Барде-Бидля), которые также относятся к дистрофии сетчатки.

Из-за малой распространенности дистрофии сетчатки считаются редкими заболеваниями (они проявляются менее чем у 1 из 2000 человек).

Почему она возникает?

Дистрофия сетчатки имеет генетическое происхождение, поэтому она может передаваться из поколения в поколение посредством различных механизмов наследования.

  • Доминантное наследование: как правило, болезнью поражаются все поколения семьи, поскольку носители мутации, предопределяющей заболевание, передают патологию. Болезнь передается приблизительно 50% потомков, например в случае болезни Беста.
  • Рецессивное наследование: обычно болезнью страдают только некоторые члены семьи – носители одной мутации являются здоровыми, а у носителей двух мутаций развивается заболевание. Так происходит в случае болезни Штаргардта.
  • Х-сцепленное наследование: только мужчины в семье страдают от патологии, при этом женщины могут быть носителями мутации и передавать болезнь своим сыновьям с вероятностью в 50%. К этой группе заболеваний относится, среди прочего, хороидермия.

Пигментный ретинит – самый частый вид дистрофии сетчатки – это пример патологии, которая может передаваться посредством трех описанных механизмов наследования в зависимости от задействованного гена.

Генетика дистрофий сетчатки сложная: одна и та же патология может быть вызвана различными генами, при этом один и тот же ген может быть связан с различными заболеваниями. В настоящее время описано более 250 генов, ассоциированных с дистрофией сетчатки. В то же время многие гены еще остаются неизученными.

Как ее можно предотвратить?

Именно генетическая информация, содержащаяся в ДНК каждого человека, определяет, будет ли развиваться дистрофия сетчатки, – следовательно эти наследственные патологии предотвратить нельзя. Тем не менее, проблему может решить раннее обнаружение заболевания офтальмологами путем комплексного обследования пациента, которое включает в себя составление анамнеза, расширенное обследование глазного дна, оптическую когерентную томографию, автофлуоресценцию и электрофизиологические исследования.

Часто дистрофия сетчатки остается незаметной вплоть до поздних стадий, когда ее симптомы становятся очевидными. Чтобы можно было предупредить заболевание и спрогнозировать его развитие, очень важно знать молекулярную причину болезни каждого пациента. Для этого необходимо провести генетическую диагностику, которая позволяет подтвердить клинический диагноз, определить механизм наследования и дать семье генетическую консультацию, указав вероятность передачи патологии.

Кроме того, генетическая диагностика позволит восстановить зрение и предупредить его потерю путем разработки новых индивидуализированных методов лечения, которые сейчас находятся на этапе исследования.

Виды дистрофии сетчатки глаза

Составляющая внутренней оболочки глаза – сетчатка состоит из 10 микрослоев при своей общей толщине  всего в 0,4 мм. Каждый микроскопический слой выполняет определенный спектр функций в зрительном процессе.

Виды дистрофии сетчатки

В медицине существует различие центральной и периферической зоны сетчатки глаз. Именно центральная отвечает за четкость, детальность, восприятие цветов и качество зрения при ярком освещении.

В свою очередь периферическая - отвечает за пространственное восприятие. Включая ориентацию и качество визуального ряда, при недостаточной освещенности (ночное время).

  Такое различие функций обусловлено физиологическим строением зон. В центральной зоне сосредоточены «колбочки», в периферийной – «палочки». Эти фоторецепторы отличаются уникальной структурой, чем обусловлено  разграничение выполняемых ими функций.

Заполнение глаза «колбочками» и «палочками» не имеет четких границ, зернистый слой сетчатки полностью заполнен фоторецепторами с разной степенью концентрации в зависимости от глазной зоны. При этом визуальное восприятие возможно при функционировании всей сетчатки

Существует такое определение сетчатки, как «истинная ткань мозга, выдвинутая на периферию». Питание этого органа обеспечивается сложной сеткой из капилляров и сосудов, которыми пронизана сетчатка.
Разрушение тканей характеризует процесс дистрофии сетчатки. Часто данный процесс возникает у пожилых пациентов и тогда болезнь классифицируется, как возрастная дистрофия сетчатки глаза.

Дистрофия этого органа также имеет разделение на периферическую (подробная статья - здесь) и центральную (подробная статья - здесь).
Несмотря на то что, центральная дистрофия, по мнению многих офтальмологов, представляет большую опасность, периферическая дистрофия  также требует оперативного принятия мер. Абсолютная слепота может стать результатом поражения сетчатки.

Симптомы

Бессимптомность – главная проблема периферической дистрофии сетчатки, протекание которой человеком не ощущается.

Второй проблемой заболевания является сложность в его диагностировании, особенно на ранних стадиях процесса. Основной фактор успешного выявления дистрофии – соответствующая квалификация специалиста и использование оборудования последнего поколения.

При первичной диагностике проводится исследование периферической области методом расширения зрачка до максимально возможных размеров и осмотра с применением трехзеркального инструмента – «линзы Гольдмана». Дополнительно проверяются поля зрения и проводятся еще некоторые обследования.

Диагноз дистрофии сетчатки глаза

При обнаружении дистрофии периферической зоны с повреждением сосудистой оболочки и сетчатки, диагноз офтальмолога будет - хориоретинальная дистрофия (ПХРД). Если в стекловидном теле также обнаружены характерные повреждения - витреохориоретинальная дистрофия (ПВХРД).

Дистрофии сетчатки глаза - причины и лечение в Москве, цены и отзывы

Дистрофия сетчатки глаза — это дегенеративное изменение ткани сетчатой оболочки. В зависимости от локализации различают центральную и периферическую форму заболевания. В данной статье мы рассмотрим центральную (макулярную) дегенерацию.

Существуют два вида макулодистрофии сетчатки — это влажная и сухая форма, давайте рассмотрим их.

Макулодистрофия сетчатки – «сухая форма»

Макулярная дегенерация возрастная (ВМД) или инволюционная центральная дистрофия, сенильная макулодистрофия. Так называется дегенеративное заболевание нашей сетчатки, которое приводит к понижению центрального зрения.

Главной причиной заболевания является необратимый процесс старения всего организма человека, и в том числе его глазных органов. Также дистрофия сетчатки может быть следствием травмы, перенесенных воспалительных или инфекционных заболеваний, развитой близорукости, а иногда таким образом сказывается негативное влияние наследственности.

Курение, заболевания сердечно-сосудистой системы, излучение может провоцировать развитие заболевания.

Первые симптомы, по которым определяется дистрофия сетчатки глаза:

  • Искривление контуров и затуманивание предметов.
  • Трудности при чтении, из-за заметного «ломания» букв.
  • Снижается яркость изображений.
  • На поздних этапах  в центральной части зрительного поля возникает как бы прозрачное пятно.

При обнаружении подобных изменений, крайне важно не медлить с обращением к офтальмологу для того, чтобы вовремя и правильно диагностировать болезнь. Начальные стадии заболевания поддаются лечению намного эффективнее, чем запущенная дистрофия сетчатки.

На ранних стадиях, в случаях «сухой» формы этого заболевания врачами для улучшения функционального состояния и питания сетчатки применяется обычно медикаментозное лечение.

В зависимости от типа заболевания, дистрофия сетчатки подвергается лазерной коррекции или оперативному вмешательству. Процедуры, проводимые с помощью лазера, безболезненны и в качестве анестезии используются только специальные глазные капли. В результате такой операции удаляются накопившиеся шлаки с пораженного участка сетчатки. Обычно одной процедуры бывает достаточно, но в особых случаях врач может назначить ее повторно.

Хирургическое лечение зачастую направлено на сохранение зрительных функций у больных дистрофическими процессами глазного дна. Современный метод хирургической коррекции гемодинамики (отдельно или вместе с консервативным курсом лечения) заключается в использовании специальных препаратов, вводимых в стекловидное тело  глаза и тем самым уменьшающих отек в центральной части сетчатки. Проводится такая операции также с использованием местной анестезии.

Дистрофия сетчатки глаза лечение и ход операции

Имплантант из коллагена (ширина – 6 мм, длина – 20 мм) пропитывается антиоксидантным или сосудорасширяющим препаратом и через разрез в конъюнктиве вводится в субтеноново пространство (нижненосовый или нижневисочный квадрант, 8 мм от лимба) без накладывания швов. На протяжении 10 послеоперационных дней проводятся закапывания против возникновения воспалений.

Результаты:
Коллагеновая губка «Ксенопласт» вводится в субтеноновое пространство для расширения сосудов за счет развивающегося асептического воспаления в окружающих его тканях микроциркуляторного русла. Этим стимулируется с новообразованными сосудами рост соединительной ткани.

По прошествии 1-2 месяцев с дня проведения операции в месте введения губки происходит формирование грануляционной ткани. Уже после 2-3 месяцев губка совершенно рассасывается, а степень васкуляризации новообразованных эписклеральных тканей остается довольно высокой.

Улучшение кровотока в сосудистой оболочке, которая участвует в кровоснабжении сетчатки и диска зрительного нерва является фактором, который приводит к повышению остроты на 61.4%, также и к расширению на 75,3%, поля зрения.

Операция, в ходе которой корректируется дистрофия сетчатки глаза, может проводиться неоднократно, однако не чаще, чем по истечению 2 месяцев со дня проведения предыдущей.

Показания:

Коррекция остроты зрения до 0,4 Д:

  1. При наличии пигментной абиотрофии сетчатки
  2. При наличии сухой формы хориоретинальной центральной дистрофии сетчатки

Не всем пациентам с диагнозом дистрофия сетчатки глаза могут рекомендовать оперативные вмешательства. Поэтому необходимо заранее знать об имеющихся противопоказаниях:

  1. Возраст больше 75 лет
  2. Зрение с остротой ниже 0,02 Д
  3. Тяжелые некомпенсированные соматические заболевания (коллагенозы, ГБ III ст., онкологические и пр.)
  4. Сахарный диабет

Также дистрофия сетчатки не лечится в период, когда в организме протекают любые воспалительные процессы, в том числе и касающиеся заболевания глаз.

Макулодистрофия «влажная форма»

Сейчас одним из методов наиболее эффективного лечения макулодистрофии «влажных» форм считается введение люцентиса (ингибитора роста новообразовывающихся сосудов) в стекловидное тело. Это приводит к замедлению прогрессии снижения центрального зрения, а также к восстановлению (частичному) остроты зрения примерно у 25-40% обратившихся пациентов, стабилизации ее у 95%. 0,05мл (0,5 мг).

Дистрофия сетчатки корректируется в несколько этапов: три первых инъекции частотой 1 р/месяц выполняют последовательно в течение трех месяцев. После этого лечение Люцентисом прекращается, наступает фаза стабилизации, и не реже 1 р/месяц проверяется острота зрения. Между двумя дозами вводимого препарата необходим интервал в 1 месяц. Лечение Люцентисом заболевания «Дистрофия сетчатки глаза» должен проводить только врач-офтальмолог, соблюдая асептические условия.

Фотодинамическая терапия

Еще одна наиболее эффективная лечебная методика, применяемая для лечения центральной дистрофии сетчатки «влажной» формы при формировании неоваскулярной субретинальной мембраны. Проводится лечение следующим образом: пациенту в вену вводят фотосенсибилизатор Визудин (специальное вещество, накапливающееся под сетчаткой в неоваскулярной патологической мембране). После этого облучается лазером (специалистом задаваемой длиной волны) центральная зона сетчатки, поглощаемая этим фотосенсибилизатором. Неоваскулярная патологическая мембрана разрушается под сетчаткой, в результате чего частично заболевание дистрофия сетчатки излечивается. Для устойчивого эффекта требуется 3 сеанса фотодинамической терапии, интервал между которыми 2-3 месяца.

Барраж макулярной области

Такая операция проводится с целью лечения определенных форм центральной дистрофии сетчатки «влажной». По кругу около центральной зоны сетчатки на нее наносятся лазеркоагуляты. Обычно после этой процедуры отек сетчатки проходит, с частичным или полным восстановлением зрительных функций.

Как и любая другая болезнь, дистрофия сетчатки легче предупреждается, чем лечится. Поэтому соблюдение несложных профилактических мероприятий, помогает снизить вероятность развития заболевания. А именно: здоровый образ жизни, сбалансированное  питание, с необходимыми микроэлементами и витаминами, обязательное наличие умеренных физических нагрузок, систематическое посещение офтальмолога (достаточно одного-двух раз в год, при отсутствии жалоб) и обязательное лечение хронических заболеваний.

Периферическая дистрофия сетчатки глаза симптомы, лечение лазером

Дистрофии сетчатки и современное лазерное лечение

Периферическая дистрофия сетчатки (retina) ПДС.

Периферические дистрофии сетчатки (ПДС) могут возникать в любом возрасте и при любой степени миопии. Чаще всего ПДС возникают у пациентов, имеющих близорукость высокой или средней степени, но известны случаи, когда периферические дистрофии сетчатки (retina) возникали у людей с нормальным зрением. Retina - популярное в последнее время слово, обозначающее "сетчатка глаза".

Самым серьезным осложнением периферической дистрофии может быть отслойка сетчатки и потеря зрения. К счастью для пациентов, такое осложнение встречается достаточно редко.

Существуют 12 основных видов дистрофии сетчатки. Однако к отслойке, как правило, приводят только три вида периферической дистрофии. Такие, как "след улитки", "решетчатая дистрофия", "разрыв сетчатки". При таких видах дистрофии необходимо проведение профилактической периферической лазерной коагуляции (ППЛК). При других же видах дистрофии требуется лишь диспансерное наблюдение.

Поскольку ППЛК является очаговым ожогом сетчатки, приводящим к "спаиванию" сетчатки и подлежащих тканей в процессе рубцевания, то такой вид процедуры хотя и является весьма эффективным, но также является весьма травматичным для сетчатки. Поэтому хотим обратить ваше внимание, что ППЛК при дистрофиях сетчатки необходимо делать только по показаниям. Хотя многие лечебные учреждения грешат там, что проводят ожоги сетчатки даже в тех случаях, когда это лечение является совершенно лишним и только дополнительно травмирует ее.

Дистрофии сетчатки глаза

Патология сетчатки – не редкость среди офтальмологических заболеваний. Она может возникнуть как в результате травмы, так и при различных заболеваниях. Заболевание может грозить серьезными последствиями, поэтому лечение дистрофии сетчатки глаза следует начинать сразу после постановки диагноза.

Предпосылками для развития дистрофии сетчатки могут стать такие общие заболевания организма, как гипертония, болезни почек, надпочечников и щитовидной железы, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, склеродермия и некоторые другие. Ряд заболеваний инфекционной природы, в частности грипп, также могут спровоцировать дистрофические изменения в сетчатке глаза.

Непосредственной причиной возникновения дистрофии сетчатки является нарушение в функционировании кровеносных сосудов, питающих глаза. Пожилые люди с диагнозом «сахарный диабет» и беременные женщины находятся в группе риска; кроме того, нередки случаи дистрофических изменений в сетчатке у пациентов с высокой степенью миопии, поскольку при близорукости глазное яблоко удлиняется и сетчатка растягивается.

Современное лечение дистрофии сетчатки глаза имеет своей целью прежде всего укрепление сосудов либо локализацию разрыва, если дело дошло до отслойки сетчатки глаза. Для осуществления этих манипуляций используют лазер. Использование лазера в офтальмологической хирургии дает врачам уникальные возможности, поскольку воздействие лазера сопряжено с высокой температурой, а это вызывает свертывание или коагуляцию живых тканей.

Так происходит «запаивание» сосудов при лазерном лечении дистрофии сетчатки глаза. Такая операция проходит бескровно и отличается высокой точностью. Лазеркоагуляции предшествует подготовка пациента: на глаз надевается особая линза с противорефлекторным покрытием, что позволяет лазерному лучу сфокусироваться на сетчатке. В ряде случаев «приварка» сетчатки осуществляется в несколько приемов с перерывом в несколько дней.

Дистрофия сетчатки глаза: виды и методы лечения

Дистрофия сетчатки глаза -это серьезное заболевание, которое приводит к значительной потере зрения. Зачастую она развивается у людей, в анамнезе у которых имеется сахарный диабет, гипертония, атеросклероз, ожирение. Да, лишний вес и курение также являются факторами, влияющими на развитие дистрофии сетчатки. Наследственные факторы, перенесенные вирусы, стрессы и авитаминоз также способствуют возникновению нарушений зрения и развитию того или иного вида данного заболевания.

Сетчатка глаза – тончайшая оболочка, состоящая из нервных клеток. Она покрывает изнутри все глазное яблоко. Светочувствительные клетки ткани сетчатки занимаются преобразованием световых импульсов в электрические. Затем, по зрительному нерву и зрительному тракту электрические сигналы поступают в мозг человека, где происходит их дешифровка и превращение в визуальные образы, которые мы видим перед своим взором.

Причины дистрофии сетчатки

Развитие патологии могут спровоцировать многие факторы. В основном дистрофия возникает:

  • в пожилом возрасте, как следствие процессов старения в организме
  • по наследственной предрасположенности
  • при гипертонии, атеросклерозе и пр. заболеваниях сосудов
  • как осложнение сахарного диабета
  • при авитаминозах и неправильном питании
  • при избыточном весе
  • от пагубного влияния курения
  • в результате стрессов и нервных потрясений
  • после перенесенных вирусных болезней
  • в результате вредного воздействия ультрафиолетового излучения

До 40% различных видов данной патологии сетчатки отмечается у близоруких людей. При дальнозоркости дистрофия наблюдается только в 8% случаях, от 2 до 5% приходится на людей с нормальным зрением.
Все причины заболевания можно классифицировать на местные и общие.
К первым относят:

  • генетическую предрасположенность;
  • травму глаза;
  • близорукость;
  • патологии глаз воспалительного и инфекционного характера

Из общих причин выделяют:

  • сахарный диабет
  • атеросклероз, гипертонию
  • интоксикации различного рода

Симптомы дистрофии

У дистрофии могут быть различные симптомы, в зависимости от формы нарушения, но в основном, можно назвать несколько обобщающих признаков заболевания. Итак, стоит обеспокоиться, если у вас:

  • Снижается острота зрения
  • Ухудшается или теряется периферическое зрение
  • Нарушается ориентация в сумерках
  • Появляются темные пятна перед глазами
  • Теряется четкость очертаний предметов
  • Искажаются видимые изображения
  • Прямые линии кажутся искривленными
  • Выпадают буквы при чтении

Дистрофия сетчатки – обобщенное понятие, которое включает различные формы заболевания, имеющие разные характеристики, симптомы и влияние на зрение.

Виды дистрофии сетчатки глаза

Все виды дистрофии сетчатки имеют общие признаки, которые заключаются в прогрессировании зрительных дисфункций и дегенеративно-дистрофических изменениях волокна сетчатки. Стоит выделить несколько основных видов дистрофии сетчатки глаза. В первую очередь дистрофию сетчатки делят на:

  • врожденную
  • приобретенную

Врожденная дистрофия является генетически обусловленным, передающимся по наследству заболеванием. Самой распространенной формой врожденной дистрофии является пигментная дистрофия сетчатки глаза. Все врожденные дистрофии являются неизлечимыми, неуклонно прогрессируют и приводят к значительной необратимой потере зрения.

Приобретенные дистрофии можно разделить на:

  • центральные
  • периферические

Центральная дистрофия сетчатки (макулодистрофия)

Она поражает центральную ямку сетчатки, то есть ту зону, которая отвечает за наиболее точное зрение, различение мелких деталей. Характеризуется нарушением центрального зрения, при этом периферическое остается в норме. Зачастую поражает глаза у тех, кто страдает миопией. При центральной дистрофии сетчатки возникают серьезные проблемы с вождением транспорта, письмом, чтением и рисованием.

Возрастная макулодистрофия является самой частой причиной снижения зрения у лиц пожилого возраста в развитых странах. Развитие заболевания можно остановить, если вовремя начать лечение. Возрастная макулодистрофия может вызывать значительное снижение зрения, однако к полной слепоте она не приводит никогда.

Периферическая дистрофия

Поражает периферию сетчатки, то есть ту зону, которая не принимает участие в зрении. Она не сопровождается ухудшением зрения, однако опасна тем, что может приводить к развитию такого серьезного осложнения, как отслойка сетчатки. Данная форма в основном возникает у близоруких людей. Иногда на наличие периферической дистрофии может указывать появление плавающих помутнений перед глазом. В этом случае нужно срочно обратиться к врачу для тщательного осмотра периферии сетчатки с обязательным расширением зрачка. Если будет обнаружена периферическая дистрофия сетчатки или разрыв, то необходимо будет срочное лазерное лечение для предотвращения отслойки сетчатки глаза.

Видео — о макулодистрофии сетчатки рассказывает профессор М.Е.Коновалов

Смотрите с 30 минуты передачи «Жить Здорово» с Еленой Малышевой (выпуск от 08.10.2010г.).

Лечение дистрофии сетчатки глаза

Современная медицина располагает достаточным количеством методов, направленных на лечение дистрофии сетчатки. С их помощью можно добиться улучшения зрения и остановить прогрессирование недуга. Цель лечения — снизить вероятность развития осложнений, которые могут привести к необратимому снижению зрения. От того,как оно будет проводиться, зависит прогноз и течение заболевания. Своевременное обращение к врачу повышает шансы пациента на восстановление зрения. Но, все же, вернуть былую остроту удается единицам, так как в большинстве случаев дистрофию сетчатки вызывают возрастные изменения.

Если больной обратился в клинику на начальной стадии болезни, ему прописывают препараты, содержащие лютеин, необходимый для нормального функционирования сетчатки. Так же рекомендуют исключить вредные привычки, если они есть, и защищать глаза от ультрафиолетового излучения. Витамины поддержат зрение, не дав глазам чрезмерно уставать при зрительных нагрузках. При влажных стадиях дистрофии рекомендовано введение специальных препаратов в стекловидное тело глаза для снятия отека центральной зоны сетчатки.

Своевременно и правильно начатое лечение поможет Вам сохранить хорошее зрение на долгие годы!

причины и симптомы, диагностика, лечение и профилактика

Причины заболевания

Причины развития дистрофии сетчатки разнообразны:

  • старение организма;
  • сахарный диабет;
  • гипертония;
  • заболевания почек и надпочечников;
  • интоксикация организма на вредном производстве;
  • беременность;
  • миопия и т. д.

Классификация дистрофии сетчатки глаза

Выделяют два вида дистрофии сетчатки:

  • центральная;
  • периферическая.

Первый тип затрагивает исключительно центральное зрение и существенно снижает возможность читать, писать и управлять автотранспортом. Второй тип влияет на периферическое зрение. Эта патология зачастую развивается бессимптомно и представляет серьезную сложность для диагностирования.

Кроме того, дистрофия сетчатки может быть врожденной и приобретенной. Последняя в подавляющем большинстве случаев встречается у лиц, достигших 60-летнего возраста.

Симптомы и лечение дистрофии сетчатки глаза

Дистрофия зачастую проявляет первые симптомы при разрыве сетчатки. В таком случае в поле зрения возникают так называемые мушки и световые пятна. Кроме того, среди признаков заболевания стоит выделить:

  • общее снижение зрения;
  • искажение цветового восприятия;
  • изменение зрительного поля;
  • нарушение сумеречного зрения.

Лечение дистрофии сетчатки зависит от степени развития патологии. При этом стопроцентное возвращение зрения при таком диагнозе исключается полностью. Самым распространенным методом противодействия заболеванию является лазерная коагуляция (в клинике EMS пока не выполняется). С ее помощью предотвращается отслоение сетчатки. Процедура бескровна и безболезненна. Наряду с этим торможение дегенеративного процесса осуществляется посредством приема специальных препаратов и физиотерапевтических процедур.

В нашей клинике вас ожидают эффективные методики лечения дистрофии сетчатки. Мы располагаем лучшим специализированным оборудованием и предлагаем услуги ведущих офтальмологов. Клиника работает в Санкт-Петербурге.

Дистрофия сетчатки - ПроМедицина Уфа

Дистрофия сетчатки глаза – это заболевание, сопровождающееся отмиранием тканей глазного яблока. С точки зрения анатомии сетчатка – это тонкий слой нервных клеток, благодаря которым человек видит, поскольку именно на них проецируется изображение и передается по зрительному нерву в головной мозг, где происходит обработка "картинки". Сетчатка глаза образована светочувствительными клетками, которые называются фоторецепторами, поскольку способны улавливать все детали окружающей "картинки", оказавшей в поле зрения.

При дистрофии ткани сетчатки глаза отмирают, на этом фоне у человека прогрессивно ухудшается зрение, причем скорость его потери определяется типом и характером заболевания.

Причины возникновения дистрофии сетчатки глаза

Дистрофия сетчатки глаза обычно развивается у людей, имеющих факторы риска, такие, как сахарный диабет, гипертоническая болезнь, атеросклероз, лишний вес, курение, наследственные факторы, чрезмерное воздействие прямых солнечных лучей на глаза, вирусные заболевания, стрессы и дефицит витаминов и микроэлементов в питании.

Симптомы

Дистрофия сетчатки глаза обычно сопровождается характерной симптоматикой:

  • потеря цветовосприятия;
  • появление перед глазами чёрных мушек;
  • искажение зрительно воспринимаемых образов;
  • отсутствие центрального зрения;
  • нечёткое восприятие боковых предметов;
  • появление ярких вспышек перед глазами;
  • размытость изображения;
  • потеря остроты зрения;
  • появление пелены перед глазами;
  • отсутствие возможности отличить стоящий предмет от движущегося;
  • возникновение необходимости в ярком освещении во время чтения и написания.

Если своевременно не начать лечение, может произойти прогрессирование заболевания, при котором основными симптомами будут: отслойка сетчатки, полная потеря зрения и т.д.

Диагностика

Для диагностики необходимо провести визометрию: проверку остроты зрения. Также проводят периметриюдля определения сужения поля зрения.
Тест Амслера – простейший субъективный способ диагностики макулодистрофии. Пациента просят закрыть один глаз и смотреть на точку в центре сетки Амслера на расстоянии вытянутой руки, затем медленно приближают тест, не отрывая взгляд от центра. В норме линии не искажаются.

Проводится и ряд других исследований, в том числе общеклинических анализов для получения полной картины. Потребуется консультация терапевта, педиатра, генетика и других специалистов по показаниям.

Лечение

Для достижения наилучшего эффекта осуществляется индивидуальный подбор терапевтической методики, исходя из стадии и распространённости процесса. К сожалению, восстановить остроту зрения при начавшейся дистрофии сетчатки невозможно.

На начальных стадиях дистрофии для задержки прогресса процесса проводят медикаментозное лечение: сосудорасширяющие препараты, ангиопротекторы, кортикостероиды ретробульбарно, диуретики, биогенные стимуляторы, антиоксиданты, средства для расширения и укрепления кровеносных сосудов глаза, улучшения обменных процессов в сетчатке.

Кроме того, для замедления процессов дистрофии можно использовать фотодинамическую терапию, инъекции специальных препаратов, направленных на угнетение дистрофии сетчатки (анти-VEGF).

Особую роль занимают витамины для зрения с лютеином, которые предохраняют сетчатку от избыточного излучения, предотвращая развитие дистрофий, снимают усталость глаз, связанную со зрительными нагрузками.

Применяются и физиотерапевтические методы лечения, хотя они и не имеют значительного эффекта для остановки процесса дистрофии и восстановления зрения - фоно- и электрофорез, ультразвук, микроволновая терапия и лазерное внутривенное облучение крови.
Самым эффективным методом лечения является лазеркоагуляция - она предотвращает развитие серьезного осложнения дистрофий - отслоения сетчатки. Во время этой процедуры происходит прижигание сетчатки в наиболее критичных участках, что приводит к её укреплению и является отличной мерой предупреждения отслойки сетчатки.

К сожалению, все виды терапевтических воздействий при дистрофии сетчатки направлены не на излечение, а на предотвращение прогрессирования процесса. Восстановить остроту зрения до нормальной при дистрофии сетчатки уже не удастся, поэтому задачей офтальмолога является выявление заболевания на ранних стадиях и своевременное назначение лечение, которое остановит процесс дистрофии.

симптомов повреждения сетчатки? | Ассоциированные консультанты Retina | Phoenix

Сетчатка - это слой ткани в задней части вашего глаза, который воспринимает свет и отправляет изображения в ваш мозг, тем самым позволяя вам видеть.

Поражение сетчатки - одно из самых распространенных заболеваний глаз. Наиболее частые причины повреждения сетчатки связаны со старостью, повреждением светом или травмой.

Заболевания сетчатки могут повредить эту жизненно важную ткань. Они могут повлиять на ваше зрение, а некоторые могут быть достаточно серьезными, чтобы вызвать слепоту.Примеры включают:

  • Дегенерация желтого пятна - заболевание, которое нарушает ваше острое центральное зрение
  • Диабетическое заболевание глаз - повреждение кровеносных сосудов и ткани сетчатки из-за диабета
  • Отслоение сетчатки - неотложная медицинская помощь, когда сетчатка повреждена. оторван от задней части глаза
  • Ретинобластома - Рак сетчатки - наиболее часто встречается у детей раннего возраста
  • Макулярная складка - Рубцовая ткань на желтом пятне
  • Макулярное отверстие - Небольшой разрыв желтого пятна, который обычно возникает у людей старше 60 лет
  • Floaters - пятнышки в вашем поле зрения

Ранние эффекты повреждения сетчатки могут или не могут отображать заметные изменения в зрении.Если повреждение находится рядом с макулой, можно заметить различные визуальные эффекты, такие как общее плохое зрение, искажение изображения, такое как прямые линии, появляющиеся волнистыми, размытые пятна в центральном зрении и / или зрение с появлением и исчезновением изображений. Типичные симптомы поврежденной сетчатки:

  • Тусклое центральное зрение
  • Искаженное центральное зрение
  • Прямые линии, которые кажутся волнистыми
  • Пятна в центральном зрении, которые могут казаться размытыми или темными
  • Изображения, которые появляются, затем исчезают
  • Двойное зрение
  • Плавающие
  • Мигающие огни
  • Ореолы вокруг источников света
  • Серый «занавес», закрывающий ваше зрение
  • Периферийные тени
  • Слепое пятно
  • Общее снижение качества зрения

Помимо старения, физических травм и болезней, которые вызвать повреждение сетчатки, есть несколько других причин, которые могут вызвать это состояние:

  • Хронический стресс
  • Стероидные препараты
  • Злоупотребление наркотиками
  • Болезнь сердца
  • Другие проблемы с кровообращением

Если повреждение сетчатки не лечить должным образом и в своевременно может произойти необратимая потеря зрения.Если вы испытываете какие-либо симптомы повреждения сетчатки, немедленно свяжитесь с ассоциированными консультантами по сетчатке глаза по телефону 602-242-4928 или на веб-сайте.

Типы, причины, симптомы и последствия

Сложность сетчатки глаза вводила в заблуждение ученых на протяжении веков, пока Аристотель не бросил вызов общепринятым точкам зрения, предположив, что глаз улавливает лучи, а не излучает их. Каждый компонент сетчатки имеет уникальные недостатки, которые могут привести к нарушениям зрения. Современные медицинские инновации означают, что 100 миллионов людей во всем мире, страдающих заболеваниями сетчатки, имеют варианты лечения, которые невозможно было представить еще десять лет назад.

Макула

Это слой сетчатки, отвечающий за распознавание мелких деталей. С ним связаны следующие заболевания:

  • Отек макулы
  • Дегенерация желтого пятна
  • Макулярные отверстия

Симптомы

Нарушение центрального зрения, вызывающее искажение линий и размера изображения. В некоторых случаях нейросенсорная сетчатка отделяется от эпителия. На поздних стадиях дегенерации макула может кровоточить и выделять жидкость.Появляются желтые отложения, и зрение становится нечетким.

Процедуры

Можно остановить дальнейшее развитие болезни желтого пятна на ранней стадии, изменив питание. Исследования показывают, что продукты с высоким содержанием антиоксидантов замедляют дегенеративные процессы. Эффективны жирная рыба и зеленые листовые овощи, а также изменения в образе жизни, например отказ от курения.

Лазерная терапия может разрушить здоровые ткани, поэтому фотодинамическая и инъекционная терапия являются наиболее распространенными методами лечения.Однако отек макулы можно эффективно лечить с помощью лазерной фотокоагуляции.

Сосудистая оболочка

Этот слой забит кровеносными сосудами и отвечает за доставку питания к остальной части сетчатки. Связанные с этим расстройства следующие:

  • Воспаление
  • Заболевания сосудов сетчатки
  • Гипертоническая болезнь
  • Отслойка и кровотечение

Симптомы

Люди, страдающие этими типами заболеваний, могут иметь ковчег, плавающие пятна в глазах, нечеткое зрение или слепоту.

Процедуры

Жирная рыба, темные листовые овощи, капуста, мясные субстраты и добавки винпоцетина способствуют здоровому выздоровлению. Местные стероиды, лекарства, хирургия прикрепления и лазерная фотокоагуляция являются наиболее распространенными методами лечения.

Естественное исцеление сетчатки

Хотя многие заболевания сетчатки невозможно вылечить с помощью питательных веществ, выбор диеты может поддержать лечение и предотвратить проблемы. Каждый слой сетчатки зависит от лютеина, зеаксантина, жирных кислот омега-3 и витаминов C, E и A.Из-за потенциальной серьезности осложнений на сетчатке, а также из-за замечательной отзывчивости глаз на диету, добавки являются основным способом обеспечения здоровья глаз.

Всего несколько лет назад повреждения сетчатки были столь же характерны для старения, как седеющие волосы и морщины. Сегодняшние методы лечения варьируются от высокотехнологичных бионических глаз до простых лазерных операций. В будущем может появиться возможность заменить дисфункциональные клетки сетчатки и тем самым остановить прогрессирование слепоты. Комплексный набор инструментов, доступный для людей с повреждением сетчатки, позволяет пациентам забыть о проблемах со зрением так же легко, как смыть седину с волос.

Повреждение сетчатки - обзор

Фотохимические механизмы

Фотохимическое (актиническое) повреждение сетчатки происходит с экзогенными фотосенсибилизаторами и без них. Фотосенсибилизированные молекулы могут напрямую реагировать с тканями-мишенями в реакциях типа 1 (свободные радикалы) или с молекулярным кислородом с образованием синглетного кислорода или супероксида, который, в свою очередь, вступает в реакцию с тканями-мишенями в реакциях типа 2 (фотодинамические). 69–71 Фотосенсибилизированный вертепорфин используется для склероза CNV в фотодинамической терапии (PDT).

Фотохимическое повреждение сетчатки без экзогенных фотосенсибилизаторов называется фотической ретинопатией или фототоксичностью сетчатки. Фотическая ретинопатия возникает, когда защитные силы сетчатки нарушаются длительным воздействием света, который можно было бы хорошо перенести, если бы он проявлялся только временно. Фототоксичность - это опасность для сетчатки, но это также реакция, которая используется в экспериментальных исследованиях дегенерации сетчатки и клеточной биологии. 72–76 Фотическая ретинопатия впервые была зарегистрирована в 1966 году. 77 Это вызвано длительным воздействием света продолжительностью от секунд до часов, которое приводит к облучению сетчатки глаза и слишком низкому повышению температуры для фотокоагуляции. 68, 78–81 Фотическая ретинопатия - это совокупный процесс 77, 82, 83 , который может быть усилен повышенным напряжением кислорода 84, 85 или температурой тела. 77, 80, 86 Его степень зависит от индивидуальных защитных механизмов, а также от местоположения и площади обнаженной сетчатки. 87–89 Фототоксичность сетчатки также зависит от продолжительности, интенсивности и спектра воздействия света. 68, 81

Оптическое излучение включает видимый свет от 400 до 700 нм и УФ-излучение на более коротких длинах волн (УФ-С от 100 до 280 нм, УФ-В от 280 до 315 нм и УФ-А от 315 нм. до 400 нм). В нормальном человеческом глазу роговица поглощает УФ-излучение ниже 300 нм, защищая сетчатку от потенциально разрушительного воздействия. 90 Роговица прозрачна в диапазоне от 300 до 400 нм, но хрусталик защищает сетчатку, поглощая большую часть этого излучения. 90 Другие защитные механизмы, которые уменьшают воздействие на сетчатку УФ-излучения и видимого света, включают затенение бровью, отражение света роговицей, падающего не перпендикулярно ее поверхности (закон Френеля), а также реакции отвращения, косоглазия и моргания. 61, 91

Сетчатка имеет внутреннюю защиту от богатой кислородом среды и воздействия света, 67, 69, 92–95 , включая супероксиддисмутазу, каталазу, глутатионпероксидазу, витамин Е, витамин C, лютеин и зеаксантин. 72, 88, 93, 96, 97 Фоторецепторы сбрасывают потенциально поврежденные внешние сегменты дисков в циркадном ритме. 98, 99 Макулярный ксантофилл снижает воздействие синего света на фоторецепторы и РПЭ и может помочь подавить активированные формы кислорода, генерируемые светом. 100 Ксантофилл - это каротиноидный пигмент, присутствующий во внутреннем и внешнем плексиформных слоях макулы. Его плотность наиболее высока в ямке, быстро снижаясь с эксцентриситетом сетчатки. 101 Роль меланина РПЭ как фотосенсибилизатора или фотозащитного агента все еще исследуется. 102–106

Энергия фотона обратно пропорциональна его длине волны. Таким образом, УФ-фотоны имеют больше энергии, чем фотоны синего света, а фотоны синего света имеют больше энергии, чем фотоны красного света. Спектры действия характеризуют эффективность различных длин волн в создании фотохимических эффектов. 107 Экспериментальные исследования определили по крайней мере два класса спектров действия для фотической ретинопатии: УФ-синий и сине-зеленый тип острой фототоксичности сетчатки. 68, 69, 77, 88, 108

Длительное воздействие света менее 12 часов обычно вызывает острую фототоксичность сетчатки у афакичных животных со спектром действия, который увеличивается с уменьшением длины волны, как показано на A λ (для афакического) на рис. 109-1. 1, 68, 69, 108–115 Этот УФ-синий тип фотоксичности сетчатки иногда называют световой ретинопатией класса 2 или типа Хэма. 69 Его также называют повреждением «синим светом», потому что его спектр действия достигает пика около 440 нм, когда хрусталик блокирует УФИ и видимый свет с более короткой длиной волны, как показано на рис. 109-1. 112–114 Острая фототоксичность сетчатки по синему УФ-излучению в первую очередь влияет на РПЭ. Вероятно, он является причиной травм желтого пятна на солнце и при операционном микроскопе.

Продолжительное воздействие продолжительностью более 12 часов обычно вызывает острую фототоксичность сетчатки со спектром действия, который достигает максимума в сине-зеленой части спектра, что аналогично световой эффективности скопического или спектру поглощения родопсина (рис.109-1). 69, 77, 108, 109, 112–114, 116 Этот сине-зеленый тип фототоксичности сетчатки также называется фототоксичностью белого света класса 1 или фотической ретинопатией по типу Ноэлла. Фототоксичность сетчатки по сине-зеленому типу возникает при значительно более низком уровне освещенности сетчатки, чем фототоксичность сетчатки по сине-ультрафиолетовому типу, но требуется очень длительное воздействие, чтобы вызвать повреждение при однократном облучении. 69, 108, 109 Сине-зеленая острая фототоксичность сетчатки влияет как на нервную сетчатку, так и на РПЭ.Это может быть причиной снижения контрастного зрения по синему цвету у тех, кто долгое время пользовался старыми аргоновыми сине-зелеными фотокоагуляторами, как обсуждается ниже.

Родопсин, его фотопродукты и / или цитохром-с оксидаза в митохондриях, вероятно, опосредуют острую сине-зеленую фототоксичность сетчатки. 76, 77, 81, 117–120 Липофусцин в клетках РПЭ может опосредовать острую фототоксичность синего цвета. 94, 105, 106, 121–128, 130 Недавно были обнаружены светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки, влияющие на циркадный ритм, 131–134 , и возможно, что их фотопигментный меланопсин может быть медиатор фототоксичности сетчатки.

Фотохимическое повреждение сетчатки

Abstract

Зрительное восприятие возникает, когда излучение с длиной волны от 400 до 760 нм достигает сетчатки. Сетчатка эволюционировала, чтобы эффективно улавливать фотоны и инициировать зрительную трансдукцию. Однако сетчатка уязвима для светового воздействия, и эта уязвимость давно признана. Фотохимические повреждения широко изучаются, поскольку они могут вызывать повреждение сетчатки в диапазоне интенсивности естественного света.Фотохимические поражения в основном расположены во внешних слоях центральной области сетчатки. Были выделены два класса фотохимических повреждений: повреждения класса I, которые характеризуются спектром действия родопсина, как полагают, опосредованы зрительными пигментами, при этом первичные поражения расположены в фоторецепторах; тогда как повреждения класса II обычно ограничиваются пигментным эпителием сетчатки. Пики спектра действия находятся в коротковолновой области, что составляет основу концепции опасности синего света.Несколько факторов могут изменить восприимчивость сетчатки к фотохимическим повреждениям. Фотохимические механизмы, в частности механизмы, возникающие при освещении синим светом, ответственны за солнечный ретинит и за ятрогенное повреждение сетчатки глаза от офтальмологических инструментов. Кроме того, синий свет может играть роль в патогенезе возрастной дегенерации желтого пятна. Лабораторные исследования показали, что фотохимическое повреждение включает окислительные процессы. Клетки сетчатки умирают в результате апоптоза в ответ на световое повреждение, и процесс гибели клеток управляется различными повреждающими механизмами.Современные методы молекулярной биологии помогают глубоко изучить основной механизм фотохимического повреждения сетчатки и разработать стратегии нейрозащиты.

Ключевые слова

возрастная дегенерация желтого пятна

синий свет

хромофор

световое воздействие

оптическое излучение

фотохимическое повреждение

фотоокисление

фоторецептор

эпитимент

ретина

пигмент

ретина

статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2006 Elsevier Inc.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Световая токсичность для сетчатки

Глаз (Лондон). 2011 Янв; 25 (1): 1–14.

PN Youssef

1 Департамент офтальмологии и визуальных наук, Школа медицины и общественных наук Университета Висконсина, Мэдисон, штат Висконсин, США

N Sheibani

1 Департамент офтальмологии и визуальных наук, Университет Висконсина Школа медицины и общественных наук, Мэдисон, штат Висконсин, США

DM Альберт

1 Департамент офтальмологии и визуальных наук, Школа медицины и общественных наук Университета Висконсина, Мэдисон, штат Висконсин, США

1 Департамент Офтальмология и визуальные науки, Школа медицины и общественных наук Университета Висконсина, Мэдисон, Висконсин, США

* Департамент офтальмологии и визуальных наук, Университет Висконсин-Мэдисон, Комната K6 / 410 Центр клинических исследований, 600 Хайленд-авеню, Мэдисон , WI 53792, США.Тел .: +1 608 262 0174; Факс: +1 608 265 6021; Электронная почта: [email protected]

Поступила в редакцию 12 апреля 2010 г .; Пересмотрено 31 августа 2010 г .; Принято 31 августа 2010 г.

Авторское право © 2011 Королевский колледж офтальмологов Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Способность света воздействовать на нейросенсорную сетчатку и нижележащие структуры хорошо понималась на протяжении сотен лет. Хотя глаз приспособил несколько механизмов для защиты от такого повреждения, определенное воздействие света все же может привести к временному или необратимому повреждению.Как клинические наблюдения, так и лабораторные исследования позволили нам понять различные способы защиты глаза от такого повреждения. Световое или электромагнитное излучение может привести к повреждению из-за фототермических, фотомеханических и фотохимических механизмов. В следующем обзоре делается попытка описать эти различные процессы травмы и многие переменные, которые могут смягчить эти виды травм.

Ключевые слова: светоиндуцированная ретинопатия, светоиндуцированная дегенерация сетчатки, фототоксическая ретинопатия, фотохимическая, фотомеханическая, фототермическая

Введение

Способность преобразовывать световые стимулы в полезную визуальную информацию зависит от сложного взаимодействия между различными структурными и функциональные компоненты глаза и мозга.Зрительное восприятие инициируется, когда свет достигает сетчатки и преобразуется из лучистой энергии в визуальное преобразование. Свет обладает токсическим потенциалом, и глаз адаптировал несколько механизмов для защиты сетчатки от повреждений, вызванных светом. Тем не менее, при определенных условиях свет может вызвать повреждение глаза - особенность, которая была известна и хорошо задокументирована как в клинической, так и в фундаментальной научной литературе.

Еще в 360 г. Сократ предупреждал в «Федоне » Платона , «люди могут повредить свой телесный глаз, наблюдая и глядя на солнце во время затмения».В более современное время Галилей страдал от потери зрения из-за своих исследований солнечных пятен, а сэр Исаак Ньютон описал зрительную скотому сетчатки и остаточное зрительное изображение, которое сохранялось в течение нескольких дней как следствие наблюдения Солнца непосредственно в телескоп. 1, 2, 3

Многочисленные сообщения в литературе подтверждают утверждение о повреждении сетчатки, индуцированном светом. Солнечное повреждение сетчатки, пигментного эпителия сетчатки (ППС) и сосудистой оболочки впервые было клинически исследовано в 1916 году Герцогом-Элдером и Макфолом.В 1966 году Ноелл и др. 4 предположили, что повреждение сетчатки также возможно при использовании света низкой интенсивности. Гистологические исследования Грина и Робертсона изучали глаза, подвергавшиеся воздействию различных уровней света, у пациентов, которым была назначена вторичная энуклеация по поводу меланомы хориоидеи. Эти исследования дополнительно подтвердили потенциальное токсическое действие света на нейросенсорную сетчатку и РПЭ. 5 Дополнительные отчеты расширили наши знания о фототоксичности, показывая повреждение сетчатки, вторичное по отношению к экспериментальному применению света с помощью офтальмоскопии с щелевой лампой или непрямой офтальмоскопии.Повреждение сетчатки, вызванное использованием операционного микроскопа при хирургии катаракты 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или эндоиллюминация во время витреоретинальной хирургии 16, 17, 18, 19 послужило в качестве дополнительного доказательства фототоксичности. Применение света в форме лазеров использовалось терапевтически для индукции повреждения сетчатки для лечения таких болезненных процессов, как диабетическая ретинопатия, хориоидальная неоваскуляризация, а также для лечения различных внутриглазных новообразований.

В этом обзоре мы обсудим следующие темы: основные свойства света, которые позволяют свету вызывать повреждение сетчатки, основные принципы, связанные с тремя различными типами светового повреждения, переменные, влияющие на эти механизмы повреждения, и роль светового повреждения в патогенезе и лечении заболеваний.

Свойства света

Свет - это форма электромагнитной энергии. Электромагнитное излучение имеет двояковолновую природу. Когда свет поглощается фоторецептором, важна природа его частиц.Часть электромагнитного спектра, которая взаимодействует с глазом, называется оптическим излучением и включает длины волн от ультрафиолета (100–400 нм), видимого света (400–760 нм) до инфракрасного (760–10 000+ нм;). Международная комиссия по освещению дополнительно определила несколько подгрупп, чтобы установить классы длин волн с аналогичной энергией фотонов. Соответственно, ультрафиолетовый свет был разделен на три подгруппы: УФА (315–400 нм), УФВ (260–315 нм) и УФС (100–260 нм).Инфракрасный свет также подразделяется на три группы, состоящие из IRA (700–1400 нм), IRB (1400–3000 нм) и IRC (3000–10 000+ нм). Видимый свет обозначается как короткий (синий), средний (зеленый) и длинный (красный) свет, соответствующий пиковым спектрам поглощения визуальных пигментов колбочек. 20, 21, 22, 23, 24

Часть электромагнитного спектра, которая взаимодействует с глазом, называется оптическим излучением и включает длины волн от ультрафиолета (100–400 нм), видимого (400–760 нм), и инфракрасный свет (760–10 000+ нм). Как работают вещи: физика повседневной жизни , 3-е изд; Луи А. Блумфилд; Copyright Wiley 2005. Перепечатано с разрешения John Wiley & Sons, Inc.

Тканевая оптика

Особое значение для воздействия света на сетчатку имеет способ, которым свет проходит через серию глазных тканей или сред и достигает сетчатки. . Хотя глаз предназначен для фокусировки света именно на центральной сетчатке, часть света, попадающего в глаз, либо поглощается, либо рассеивается тканями и средами между передней частью глаза и сетчаткой.Взаимосвязь между свойствами поглощения и рассеяния, зависящими от длины волны, называется тканевой оптикой. Поглощение оптической энергии молекулой относится к способу, которым фотон, исходящий от источника света, поглощается тканями глаза. Поглощение играет фундаментальную роль в определении потенциальной токсичности света для сетчатки, поскольку сетчатка не подвергается воздействию света, поглощаемого другими структурами глаза. Рассеяние света относится к отклонению траектории фотона, вторичному по отношению к изменению показателя преломления или взаимодействию с частицами в передающей среде, и не имеет значения в отношении повреждения сетчатки, поскольку количество света, отклоняемого от сетчатки, мало по сравнению с общим облучением.Другие факторы, определяющие возможное повреждение тканей, включают направление взгляда, характеристики линзы, продолжительность прямого пропускания света через зрачок, наличие пигментации радужной оболочки и диаметр зрачка. 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30

Двумя наиболее важными источниками поглощения тканями, через которые может распространяться электромагнитное излучение, являются роговица и хрусталик. Роговица поглощает почти все ультрафиолетовое излучение ниже 295 нм. Сюда входит весь УФ-С и большинство УФ-В-лучей.Естественный хрусталик поглощает большую часть света в диапазоне УФВ (300–315 нм) и весь свет УФА. Из-за изменений в хрусталике с возрастом катарактальный хрусталик поглощает больше коротковолнового света, что еще больше ограничивает количество коротковолнового света (300–400 нм), распространяющегося к сетчатке. 31 Поскольку стекловидный гель состоит приблизительно на 98% из воды, его абсорбционные свойства напоминают свойства воды. Длины волн в видимом спектре (400–700 нм) и полосах IRA (700–1400 нм) легко распространяются, в то время как полосы УФ, IRB и IRC почти полностью поглощаются.Остальные распространенные спектры излучения в диапазоне длин волн от 400 до 1400 нм относятся к опасной для сетчатки области. 6, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41

Макулярные пигменты (зеаксантин, лютеин и мезозеаксантин ), как полагают, придают сетчатке дополнительную защиту благодаря своей способности поглощать относительно высокоэнергетический синий свет. При спектре поглощения с максимумом при 460 нм эти макулярные пигменты, по оценкам, фильтруют примерно 40% видимого синего света 42 ().

Схематическое изображение тканевой оптики человеческого глаза. Роговица, хрусталик и макулярный пигмент (MP) поглощают электромагнитное излучение, предотвращая потенциальную фотическую энергию от высокоэнергетического коротковолнового света. Опасная для сетчатки область представляет собой электромагнитное излучение, не поглощаемое вышеупомянутой тканью глаза.

Типы повреждений

Считается, что свет вызывает повреждение сетчатки, включая следующие механизмы: фототермический, фотомеханический и фотохимический 43, 44, 45, 46 ().Чтобы лучше понять различные механизмы, мы кратко рассмотрим дуализм света волна-частица, впервые описанный Эйнштейном в 1905 году. более частичные свойства света, включая существование света в виде квантов энергии, называемых фотонами.

Схематическое изображение трех основных форм световой травмы.

Фототермическое повреждение

Фототермическое повреждение возникает в результате передачи лучистой энергии, фотона, от света к ткани сетчатки.Фотон может быть поглощен молекулой только в том случае, если энергия фотона эквивалентна разнице энергий между текущим энергетическим состоянием молекулы и допустимым более высоким энергетическим уровнем, известным как состояние возбуждения. Для длин волн света в верхнем конце видимого спектра, а также длин волн света в ближней инфракрасной области (600–1400 нм) колебательные и вращательные энергетические состояния преобладают над состояниями возбуждения. Следовательно, вместо того, чтобы достичь состояния возбуждения, молекулы в ткани имеют тенденцию приобретать как вращательную, так и колебательную энергию.Это увеличение средней кинетической энергии рассеивается, когда молекулы сталкиваются друг с другом и их температура увеличивается. Способность света вызывать увеличение средней кинетической энергии обратно пропорциональна длине волны света. Эта связь между светом и энергией описывается уравнением:

, где энергия ( E ) равна постоянной Планка ( h ), умноженной на скорость света ( c ), деленную на длину волны света. Чем короче длина волны, тем больше потенциальное увеличение кинетической энергии и больше повышение температуры для данного времени воздействия.В закрытой системе существует пропорциональная зависимость между временем воздействия и тепловым эффектом; в открытой системе количество энергии, необходимое для создания заданного теплового эффекта, увеличивается при увеличении времени воздействия, поскольку энергия в виде тепла рассеивается в окружающую среду во время воздействия. Продолжительность термического воздействия обычно составляет от 0,1 до 1,0 с. 47, 48, 49

Необратимое термическое повреждение сетчатки обычно происходит только после повышения температуры окружающей среды сетчатки не менее чем на 10 ° C.В зависимости от степени повреждения, вызванного повышением тепловой энергии, клетки могут подвергаться апоптозу, вторичному по отношению к тепловому повреждению более низкого уровня (55–58 ° C), апоптозу и некрозу при более серьезном уровне теплового повреждения (60–68 ° C). и немедленная гибель клеток в результате более серьезного теплового воздействия (72 ° C или выше). На клеточном и молекулярном уровне повышение температуры вызывает денатурацию белков, потерю молекулярной третичной структуры и псевдоожижение мембран. 50, 51, 52

Считается, что поглощение фототермической энергии происходит одним из трех пигментов: меланином, расположенным в основном в меланосомах РПЭ и меланоцитах хориоидеи, ксантофилле, в основном в клетках Мюллера и нейросенсорной сетчатке, и гемоглобине. в кровеносных сосудах нейросенсорной сетчатки и сосудистой оболочки.Меланин, наиболее эффективный поглотитель, находится в основном в РПЭ. Следовательно, глаз с большим количеством меланосом, как в сильно пигментированном глазном дне, будет легче поглощать фототермическую энергию. После нанесения лазера на сетчатку и РПЭ гистологические признаки теплового повреждения сначала видны на уровне как РПЭ, так и фоторецепторов. 5, 53, 54, 55, 56, 57

Возможно, наиболее распространенным примером фототермического повреждения сетчатки является клиническое использование лазеров для лечения различных болезненных состояний сетчатки, включая диабетическую ретинопатию. , отек сетчатки, ретинопатия недоношенных, опухоли сосудистой оболочки и сетчатки, разрывы сетчатки и отслоения сетчатки ().Хотя показания к лечению и способ применения могут различаться в зависимости от формы заболевания, основная концепция причинения повреждения сетчатке или очагового поражения посредством приложения локальной тепловой энергии и последующего повышения температуры остается неизменной.

Способность света вызывать световое повреждение сетчатки используется в нескольких различных типах лазерного лечения. С помощью фототермических, фотомеханических или фотохимических механизмов лазер можно использовать для лечения различных глазных патологий.

В случае транспупиллярной термотерапии (TTT) красный диодный лазер (810 нм) используется для воздействия электромагнитной энергии на опухоль или очаговое поражение сосудов и вызывает повышение температуры до 45–65 ° C, что приводит к необратимому цитотоксическому повреждению. Чаще всего ТТТ используется в качестве дополнения к лучевой или химиотерапии при лечении меланомы хориоидеи и ретинобластомы соответственно. 58, 59

Экспериментальные исследования на животных моделях позволили офтальмологам титровать настройки лазера для достижения желаемого повышения температуры.TTT обычно применяется к поверхности поражения с размером пятна 1–3 мм и продолжительностью 1 мин. Опухоли или поражения, обработанные TTT, демонстрируют клеточное разрушение и некроз в результате прямого цитотоксического воздействия, включая повреждение ядра клетки и митохондрий. Повреждение происходит из-за изменений в структуре и функции различных клеточных белков, которые становятся денатурированными, вызывая глубокую клеточную дисфункцию и, в конечном итоге, приводя к гибели клеток в результате апоптоза или некроза. 58, 59

Фотокоагуляция ткани после лазерной фотокоагуляции возникает в результате промежуточного повышения температуры выше порога повреждения (65 ° C), но ниже точки кипения воды в тканях, что приводит к немедленному разрушению ткани.Применение лазерной фотокоагуляции отличается от термотерапии тем, что для лазерной фотокоагуляции обычно используется криптоновый (647 нм) или аргоновый (514 нм) лазер с более коротким временем воздействия (<1,0 с) и меньшими размерами пятна (обычно от 50 до 400 мкм м). Гистологические исследования показывают, что сетчатка проходит две стадии. Первый этап следует непосредственно за применением лазера, что приводит к немедленному разрушению тканей и отеку. Вторая стадия, или репаративная, характеризуется уменьшением отека, миграцией пигментов и образованием рубцов.Соответственно, лазерная фотокоагуляция может использоваться из-за ее деструктивных свойств, как и при панретинальной фототерапии, при которой целью лечения является разрушение периферической сетчатки, чтобы снизить ишемическую нагрузку в глазу, или чтобы создать прочное сцепление при растяжении или сетчатка к нижележащему РПЭ через образование рубца, как при лазерной обработке вокруг разрыва сетчатки. 60

В последнее время интерес вызывает использование микроимпульсных диодных лазеров (810 нм) для лечения различных заболеваний сетчатки.Теоретически микроимпульсный диодный лазер может избавить от повреждения нейросенсорной сетчатки, подняв температуру RPE чуть ниже температуры, при которой происходит денатурация белка. В свою очередь, это ограничит побочный фототермический эффект на нейросенсорную сетчатку и не вызовет эффектов, обычно наблюдаемых при стандартной непрерывной лазерной фотокоагуляции. Микроимпульсный диодный лазер обычно доставляется серией коротких (0,1–0,3 мс) импульсов с общим временем воздействия 0,1–0,5 с.Поскольку лазер доставляется серией быстрых, но отчетливых «микроимпульсов», ткани дают возможность остыть между импульсами. Хотя это лечение показало некоторый ранний успех в лечении центральной серозной хориоретинопатии, диабетического макулярного отека, пролиферативной диабетической ретинопатии и отека желтого пятна, вторичного по отношению к окклюзии ветвей сетчатки, необходимы дальнейшие исследования. 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67

Фотомеханическое повреждение

Фотомеханическое повреждение относится к повреждению ткани в результате механических сжимающих или растягивающих сил, возникающих при быстром введении энергии в меланосомы РПЭ.Считается, что фотомеханические повреждения вызваны высокой освещенностью в диапазоне мегаватт или тераватт на квадратный сантиметр и временем воздействия в диапазоне от наносекунд до пикосекунд. Ввод энергии происходит быстрее, чем время релаксации, необходимое для снятия механического напряжения, возникающего в ткани в результате термоупругого расширения. Это приводит к образованию микрокавитационных пузырьков, которые смертельны для РПЭ и других клеток. Считается, что эти сжимающие и растягивающие силы генерируют звуковые переходные процессы или ударные волны, которые также могут привести к необратимому повреждению РПЭ или фоторецепторов.Размер ущерба зависит от скорости доставки и количества поглощенной энергии. 32, 33, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74

Наиболее распространенным клиническим применением фотомеханических повреждений в офтальмологии является использование излучения Nd: Yag-лазера, который обычно используется для создания иридотомия у пациентов с закрытоугольной глаукомой или ретракция помутненной задней капсулы хрусталика у пациентов после операции по удалению катаракты. Импульсные лазеры редко используются в витреоретинальной хирургии из-за возможности побочного повреждения сетчатки, особенно полнослойных дефектов сетчатки и кровотечений. 68, 72, 73, 74

Фотохимическое повреждение

Считается, что фотохимическое повреждение является наиболее распространенным механизмом, с помощью которого воздействие света вызывает повреждение сетчатки. По определению, фотохимическое повреждение - это повреждение сетчатки, не зависящее от механического или термического повреждения сетчатки. Гипотеза была впервые предложена Ноэлл и др. в 1966 году после открытия, что сетчатка крыс-альбиносов была необратимо повреждена при непрерывном воздействии окружающего света в диапазоне естественного светового спектра.Это открытие послужило толчком к обширным научным исследованиям, которые еще больше прояснили механизмы этого немеханического, нетеплового повреждения сетчатки. 4

Теоретически фотохимическое повреждение возникает в результате воздействия свободных радикалов на ткань сетчатки. Хотя сетчатка обладает внутренними механизмами защиты от такого повреждения, считается, что повреждение может произойти, как только эти защитные механизмы будут преодолены. 75, 76, 77 Фотохимические повреждения связаны как с длительным воздействием, так и с воздействием света с более низкой длиной волны (более высокой энергии).

Считается, что хромофоры опосредуют индуцированное светом повреждение сетчатки. 43, 44, 45, 46, 78, 79 Хромофоры сетчатки и РПЭ включают, но не ограничиваются ими, фоторецепторы, флавопротеины, гемовые белки, меланосомы и липофусцин. Свет с длинами волн в высокоэнергетической части видимого спектра взаимодействует с молекулами хромофора, содержащимися в сетчатке и РПЭ. Хромофор - это область молекулы, в которой разность энергий между двумя разными молекулярными орбиталями попадает в диапазон видимого спектра.Таким образом, видимый свет, попадающий на хромофор, может быть поглощен путем возбуждения электрона из его основного состояния в возбужденное состояние. 43, 46, 79, 80, 81

Воздействие лучистой энергии может вызвать образование свободных радикалов одним из двух способов. В первом механизме образования свободных радикалов поглощение лучистой энергии вызывает возбуждение электронов из «основного состояния» в «состояние возбуждения». Однако состояние возбуждения нестабильно, и из-за этой нестабильности повышенный уровень энергии в состоянии возбуждения может рассеиваться одним из нескольких способов.В то время как некоторые атомы просто высвобождают кванты энергии, которые они ранее поглотили, и возвращают возбужденный электрон в основное состояние, другие взаимодействия могут привести к образованию свободных радикалов или активных форм кислорода. Свободные радикалы образуются после того, как более высокий энергетический уровень состояния возбуждения используется для расщепления связи в другой молекуле либо прямым электронным обменом, либо прямым обменом водорода. Во втором механизме поглощение лучистой энергии приводит к прямой передаче энергии от возбужденного хромофора к кислороду, создавая синглетные формы кислорода.После образования свободные радикалы могут атаковать многие типы молекул, тем самым вызывая повреждение и делая их неактивными. Ткани с большой концентрацией клеточных мембран особенно уязвимы для свободных радикалов; Атака свободных радикалов на полиненасыщенные жирные кислоты приводит к перекисному окислению липидов, разрушающему мембранные структуры. Перекисное окисление липидов распространяется как цепная реакция и может вызвать обширный ущерб. Фоторецепторы сетчатки, особенно внешние сегменты, обладают большим количеством мембран и поэтому считаются особенно восприимчивыми к этому типу повреждений, вызванных свободными радикалами.Также считается, что свободные радикалы вызывают окисление белков во многом так же, как окисление липидов, следовательно, они также вызывают повреждение нейросенсорной сетчатки и РПЭ. 46, 78, 81, 82, 83, 84

Работа с моделями грызунов разделила фотохимические повреждения сетчатки на два различных класса. 46, 85 Считается, что первый класс повреждений связан с родопсином и опосредован фоторецепторами во внешних сегментах нейросенсорной сетчатки. Это следует из наблюдения, что спектр действия повреждений класса I идентичен спектру поглощения зрительного пигмента.Повреждение класса I характеризуется относительно низким уровнем освещенности (ниже 1 мВт / см 2 ) белым светом, и воздействие может длиться от нескольких часов до недель. Хотя есть некоторые споры относительно того, является ли исходным местом повреждения от воздействия слабого видимого света внешний сегмент нейросенсорной сетчатки или РПЭ, большинство полагает, что повреждение от фотохимического повреждения класса I происходит на внешнем сегменте нейросенсорной оболочки. сетчатка. 81, 86, 87, 88, 89 Травма класса II характеризуется воздействием сильного излучения (более 10 мВт / см 2 ) белого света со спектром действия, достигающим пика на более коротких длинах волн белого света.Считается, что травма класса II первоначально возникает на уровне RPE. Эти два класса повреждения сетчатки были показаны на моделях грызунов и приматов. 46, 85, 87, 88, 90, 91, 92, 93

Офтальмоскопические доказательства основной фотохимической токсичности сетчатки не всегда могут быть обнаружены при обследовании. Более серьезная фотохимическая токсичность сетчатки проявляется в течение первых нескольких дней воздействия в виде внешнего побеления сетчатки. В течение еще нескольких дней могут проявиться легкие пигментные изменения, а в последующие 1-2 недели появятся грубые пигментные изменения.Через 4–5 недель над поражением могут развиться эпиретинальные мембраны. Через 3-6 месяцев после светового инсульта единственным оставшимся свидетельством фотохимического повреждения может быть желтоватое бляшкообразное поражение. 94, 95, 96, 97

Совсем недавно автофлуоресцентная визуализация с высоким разрешением с использованием сканирующего лазерного офтальмоскопа с адаптивной оптикой использовалась для изучения изменений, вызванных фотохимическим повреждением сетчатки. Исследования Morgan et al на сетчатке макак показали немедленное снижение аутофлуоресценции клеток RPE после 15-минутного воздействия света 568 нм.Последующая автофлуоресценция выявила долговременное повреждение клеток РПЭ в месте воздействия. 98 Дальнейшая работа Моргана и др. 99 подтвердила понятие взаимности между продолжительностью воздействия и мощностью, показав, что изменение длительности и мощности воздействия при поддержании постоянного излучения приводит к одинаковому снижению автофлуоресценции.

Биологический ответ нейросенсорной сетчатки и РПЭ на световое повреждение был изучен Раттнером и др. , которые показали, что существуют доказательства «геномного» ответа на фотохимическую токсичность сетчатки.Используя микроматричный РНК-блот и гибридизацию in situ с , они смогли показать увеличение транскрипции РНК-транскриптов, кодирующих защитные белки, такие как Mmp3, Serpin a3n, Serpin b1a и Osmr, а также снижение транскрипции генов, кодирующих зрительные компоненты цикла. 100

Гистологические и электронно-микроскопические исследования на моделях крыс показали, что признаки фотохимического повреждения сетчатки можно увидеть уже через 3 часа после воздействия. Первые изменения были замечены во внешних сегментах фоторецепторных клеток, которые выглядят опухшими и извилистыми.Кроме того, нарушается пластинчатая структура дисков внешнего сегмента. Затем во внутренних сегментах возникают пикноз (конденсация хроматина в ядрах клетки) и набухание митохондрий. Впоследствии в RPE увеличивается количество фагосом и миелоидных тел, поврежденные фоторецепторы исчезают, и RPE в конечном итоге прикрепляется к клеткам Мюллера. Tso и др. изучали фотохимические повреждения сетчатки у макак-резусов. Они описали гистологический ответ на фотохимическое повреждение как происходящее в три стадии: острая стадия наступает в течение 24 часов после светового инсульта и характеризуется отеком сетчатки, дезорганизацией пигмента РПЭ, нерегулярностью фоторецепторов и наличием аномальных пигментных клеток в тканях. субретинальное пространство; вторая стадия, или стадия репарации, наступает примерно через 1 неделю после первоначального повреждения и характеризуется ответом макрофагов; третья стадия, или хроническая дегенеративная стадия, может возникать от нескольких недель до месяцев после светового повреждения и характеризуется пролиферацией клеток РПЭ и образованием бляшки между мембраной Бруха и внешней сетчаткой, состоящей из клеток РПЭ и макрофагов. 96, 97, 101, 102, 103 Кроме того, работа Postel et al. 104 показала наличие кистозного макулярного отека, субретинальных узелков гиперпластических РПЭ и атрофию нервных волокон и слоев ганглиозных клеток. Недавняя работа Альберта и др. 105 показала развитие прогрессирующих стадий дегенерации сетчатки и хориоидальной неоваскуляризации после длительного интенсивного циклического воздействия света у крыс-альбиносов ().

Нормальная гистология сетчатки крысы-альбиноса (а).Гистопатология патологии сетчатки крысы, демонстрирующая развитие атрофии и хориоидальной неоваскуляризации (стрелка) после нескольких месяцев интенсивного циклического воздействия света (b). Предоставлено Ричардом Р. Дубильцигом, DVM, Школа ветеринарной медицины, Университет Висконсина.

Клинически фотохимические принципы используются в фотодинамической терапии (ФДТ) для лечения различных патологий заднего сегмента, включая экссудативную дегенерацию желтого пятна, хориоидальную гемангиому, центральную серозную хориоретинопатию, миопическую хориоидальную неоваскуляризацию и полипоидную хориоидальную васкулопатию.В отличие от TTT или фотокоагуляции, PDT не зависит от тепловых свойств электромагнитного излучения. ФДТ использует фотосенсибилизатор (вертепорфин), который активируется светом (689 нм). После того, как вертепорфин вводится пациенту внутривенно и задержка позволяет добиться оптимального биораспределения, место лечения облучают видимым или ближним инфракрасным светом (689 нм). Поглощение этого света фотосенсибилизатором инициирует фотохимические реакции, генерирующие цитотоксические продукты, которые приводят к желаемому терапевтическому эффекту.Вследствие локализации вертепорфина в сосудистой сети сетчатки и хориоидеи эффекты ФДТ теоретически локализуются в этих сосудах, а также в непосредственно окружающей ткани. 106

Переменные фотохимического повреждения

Так же, как степень фотомеханического повреждения и фототермического повреждения зависит от скорости передачи энергии и величины теплового увеличения, серьезность фотохимического повреждения также зависит от ряда различных переменных.

Фотохимическое повреждение является дозозависимым и кумулятивным по своей природе. Поскольку повреждение сетчатки может быть вызвано воздействием безобидного в остальном видимого света, по-видимому, существует некоторая критическая доза или порог, при котором воздействие становится опасным. О безопасном времени воздействия для обычных офтальмологических инструментов сообщалось в литературе, что подтверждает концепцию критической пороговой дозы, необходимой для получения травм. Это было предположено Ноелл и др. 4 в их исследованиях световой токсичности сетчатки.Недавняя работа Eichenbaum и др. подтверждает эти выводы. Они отметили дифференцированный гистологический и электронный микроскопический ответ на оптоволоконный источник света, при котором сетчатка непрерывно экспонировалась в течение 2, 4 и 6 часов. 107, 108, 109, 110

Ноэлл показал, что однократное 5-минутное воздействие света не вызвало какого-либо значительного повреждения сетчатки. Однако три или четыре 5-минутных экспозиции, каждая с последующим периодом восстановления в темноте в течение 1 часа, привели к значительному повреждению сетчатки. Эта работа была дополнительно подтверждена работой других исследователей, в том числе Ирвина и др. в 1984 году, которые обнаружили, что последовательные 4-минутные воздействия на глаз макаки-резус вызывают поражение, похожее по внешнему виду на второй глаз обезьяны, обработанное непрерывным 8-кратным воздействием. -мин выдержки. 4 Однако эффект кумулятивного воздействия света не является чисто аддитивным, поскольку работа Хэма и др. 111 и Сперлинга и Джонсона 112 предполагает более сложную взаимосвязь между временем воздействия и последующим повреждением сетчатки. Гистологическое исследование сетчатки крыс после воздействия узкополосного света и периода восстановления до 2 месяцев, проведенное Бушем и др. 113 , показало, что, несмотря на повреждение, сетчатка обладает некоторой способностью к регенерации и самовосстановлению.Предполагается, что внутренний сегмент фоторецептора способен регенерировать диски внешнего сегмента, позволяя сетчатке восстановиться после светового повреждения внешних сегментов. Однако, если повреждение от воздействия света распространяется на внутренний сегмент, возможно более стойкое повреждение ткани сетчатки.

Несмотря на то, что результаты различных исследований на животных во многом совпадают, очевидно, что результаты, полученные на моделях на грызунах, не полностью применимы к моделям приматов или наоборот, поскольку существует много как межвидовых, так и внутривидовых вариаций. .Было показано, что мыши и крысы имеют более низкие пороги светового повреждения, чем приматы. 46, 114, 115, 116 При сравнении людей и обезьян было обнаружено, что для того, чтобы вызвать фотохимическое повреждение у обезьян, необходимы гораздо более низкие уровни освещенности сетчатки при аналогичной продолжительности воздействия, чтобы вызвать фотохимическое повреждение у обезьян, чем у людей. Например, воздействие на обезьяну-резус под наркозом в течение 15 минут облучению сетчатки 0,27 Вт / см 2 от непрямого офтальмоскопа (доза 243 Дж / см 2 ) привело к серьезному повреждению фоторецепторов и изменениям РПЭ.Люди обычно подвергаются воздействию более высоких общих доз света во время хирургических процедур, таких как операция по удалению катаракты или операция витрэктомии, и имеется лишь несколько сообщений о случаях необратимого повреждения сетчатки. 81, 94, 117, 118 Кроме того, внутривидовые генетические различия показали, что изменения в конкретных генах, таких как ген RPE 65 у мышей, могут привести либо к более высокой чувствительности, либо к высокой устойчивости к индуцированному светом повреждению. Интересно, что хотя наличие генетического кода дикого типа для RPE 65 может быть тесно коррелировано с защитой от повреждений, вызванных светом у одного вида мышей, может оказаться, что такая корреляция не будет такой же у конкретного вида крыс. 46, 119, 120, 121

Присутствие как родопсина, так и липофусцина, по-видимому, влияет на возможность фотохимического повреждения сетчатки. Независимые исследования, проведенные Ноэлл и др. и Organisciak и др. , предполагают, что родопсин может оказывать пагубное влияние на фотохимическое повреждение сетчатки. Эти эксперименты показали, что крысы, выращенные в темноте, имели больше родопсина и были более восприимчивы к повреждениям, чем крысы, выращенные в условиях циклического освещения.Между тем, липофусцин аналогичным образом может генерировать супероксид-анионы после воздействия света, причем скорость образования свободных радикалов напрямую зависит от интенсивности воздействия света и обратно пропорциональна длине волны воздействия света. 80, 122, 123, 124, 125 Образование этих свободных радикалов, в свою очередь, может вызывать повреждение РПЭ, вызывать перекисное окисление липидов и дисфункцию лизосом. Исследования на культивируемых клетках, проведенные Дэвисом и др. 126 , показали эти изменения при воздействии липофусцина и света с низкой длиной волны.

Степень фотохимического повреждения сетчатки также зависит от способа воздействия. Organisciak et al , 127 подвергали крыс однократному облучению высокоинтенсивным светом в разное время дня и ночи и обнаружили, что повреждение сетчатки было наибольшим в начале ночного цикла. Точно так же Дункан и О'Стин показали, что восприимчивость к индуцированной светом гибели клеток у крыс также зависит от того, в какой части цикла свет-темнота животные получили световое воздействие.В этом исследовании крысы подвергались 4-часовому воздействию флуоресцентного света высокой интенсивности во время различных частей их нормального цикла 14: 10 свет-темнота в течение 8-дневного периода времени. Крысы, получавшие световое воздействие в конце темного периода или в начале светового периода, показали большее повреждение сетчатки, чем те, которые получали световое воздействие в конце своего светового цикла. Период наибольшего потенциального повреждения коррелирует с периодом наибольшего фагоцитоза наружного сегмента. 128

Хотя ранее упомянутые исследования действительно предполагают, что существует некоторая взаимосвязь между фотохимическим повреждением сетчатки и настройками светового воздействия, также ясно, что механизмы адаптации могут иметь жизненно важную функцию в снижении восприимчивости к световому повреждению.Пенн и Уильямс 129 описали один из этих адаптивных эффектов, называемый фотостазом, при котором концентрация родопсина регулируется таким образом, что относительное поглощение фотонов остается постоянным и независимым от интенсивности окружающего света. Доказательства фотостаза были дополнительно подтверждены дополнительными исследованиями, показывающими снижение уровней родопсина внешнего сегмента у грызунов, подвергшихся воздействию более высоких уровней интенсивности света. 130 Другие формы адаптации включают выработку эндогенных антиоксидантов под воздействием света.Несколько экспериментов на грызунах показали, что крысы, выращенные в освещенной среде, могут вырабатывать защитные антиоксидантные ферменты для защиты от светового повреждения. 131, 132, 133

Как обсуждалось ранее, фотохимическое повреждение, по-видимому, в значительной степени опосредовано образованием свободных радикалов, возбужденного состояния и активных форм кислорода, само собой разумеется, что как эндогенные, так и экзогенные антиоксиданты могут иметь защитную функцию против фотохимическое повреждение. Фактически, это предположение подтверждается многими исследованиями, показывающими пользу таких посредников.Исследование Mittag et al. 134 показало, что мыши, несущие мутацию в гене, кодирующем супероксиддисмутазу, известный ферментативный антиоксидант, были более восприимчивы к индуцированному светом повреждению, чем мыши без мутации. Кроме того, исследования выяснили потенциальную пользу добавок витаминов и антиоксидантов для уменьшения повреждений, вызванных светом. 77, 131, 135, 136, 137, 138, 139 Зеаксантин, мезозеаксантин и лютеин являются диетическими каротиноидами, которые вместе образуют пигмент желтого пятна и, как считается, обеспечивают защиту от окислительного повреждения.Благодаря своей молекулярной природе макулярные пигменты способны использовать большое количество двойных связей для нейтрализации синглетного кислорода, свободных радикалов и фотосенсибилизаторов тройного состояния и тем самым ограничивать перекисное окисление липидной мембраны. 42 Неопровержимые доказательства того, что каротиноиды действуют как антиоксиданты, были впервые предоставлены Хачиком и др. , 140 , которые показали продукты окисления зеаксантина и лютеина в сетчатке. Исследования клеток РПЭ человека in vitro показали повышенную выживаемость клеток РПЭ, когда они подвергаются окислительному стрессу в присутствии зеаксантина и других антиоксидантов, по сравнению с клетками РПЭ, подвергшимися воздействию тех же условий без добавления антиоксидантов. 141 Защитная роль лютеина, зеаксантина и других антиоксидантов также была показана во многих других исследованиях на животных. 142, 143

Благодаря способности макулярных пигментов служить одновременно эффективными поглотителями высокоэнергетического коротковолнового света, а также антиоксидантами, многие исследователи начали измерять оптическую плотность макулярных пигментов. Фактически, несколько групп исследователей показали увеличение плотности макулярного пигмента в результате приема каротиноидов в рационе. 144, 145, 146 Кроме того, исследование добавок лютеиновых антиоксидантов (LAST) и исследование LUNA подтверждают связь между диетическими добавками и плотностью макулярного пигмента. 147, 148 Другие отметили большую вариабельность оптической плотности макулярного пигмента в зависимости от таких факторов, как пол, жировой состав и курение. 149, 150 В то время как роль оптической плотности макулярного пигмента остается ограниченным клиническим использованием в настоящее время, исследования, такие как каротиноиды и коантиоксиданты при возрастной макулопатии, исследуют использование измерения оптической плотности макулярного пигмента для определения диетических каротиноидов. добавка при прогрессировании ARMD. 151

Воздействие солнечного света и возрастная дегенерация желтого пятна

Способность света вызывать повреждения, напоминающие изменения, наблюдаемые при возрастной дегенерации желтого пятна, в исследованиях на животных, привела к исследованию воздействия солнечного света как фактора риска дегенерация желтого пятна. Из-за трудностей сбора количественных данных о воздействии света на протяжении всей жизни многое из того, что мы узнали, было получено в результате эпидемиологических исследований. Исследователи попытались использовать прокси для оценки совокупного воздействия света, включая цвет радужной оболочки, изменение цвета радужной оболочки, цвет кожи, зарегистрированное поведение избегания солнца, оттенок кожи, чувствительность кожи, историю рака кожи, историю серьезных солнечных ожогов, использование солнцезащитных очков и головных уборов. , гиперпигментация лица и длина мимических морщин.

В то время как несколько исследований коррелировали светлую пигментацию радужной оболочки и более светлые волосы с возрастной дегенерацией желтого пятна, другие исследования не подтвердили эту связь. 152 Фактически, два крупнейших на сегодняшний день исследования, Исследование глаза Бивер-Дам и Исследование глаз Голубых гор, не окончательно подтверждают связь слегка пигментированной радужки и возрастной дегенерации желтого пятна. В исследовании Beaver Dam Eye Study за 10-летний период наблюдали 2764 пациента. После сбора данных о цвете радужной оболочки, о реакции кожи на солнечный свет и о цвете волос в возрасте 15 лет сравнивали цветные стереоскопические фотографии.Многофакторный анализ выявил повышенную частоту изменений пигментного эпителия сетчатки у пациентов с голубыми глазами по сравнению с пациентами с карими глазами. Точно так же пациенты со светлыми волосами чаще подвергались аналогичным пигментным изменениям сетчатки, чем люди с каштановыми волосами. Однако исследование пришло к выводу, что цвет радужной оболочки непоследовательно связан с наличием ранней возрастной дегенерации желтого пятна и прогрессированием возрастной дегенерации желтого пятна. 153 В то время как первоначальные данные исследования The Blue Mountain Eye Study выявили связь между синим цветом радужной оболочки и поздней и ранней возрастной дегенерацией желтого пятна, пятилетние лонгитюдные данные не подтвердили этот вывод. 154, 155

В исследовании, проведенном в Японии Хиракава и др. , использовался компьютерный анализ изображений для измерения гиперпигментации лица и длины морщин на лице как показателя продолжительности пребывания на солнце. Компьютерные измерения сравнивались у 67 пациентов без глазных заболеваний, 75 пациентов с ранней возрастной дегенерацией желтого пятна и 73 пациентов с поздней возрастной дегенерацией желтого пятна. Результаты исследования показали статистически значимую связь между увеличением количества морщин на лице и поздним ВМЗ.Однако исследование, наоборот, показало, что у пациентов с ВМД наблюдалась меньшая гиперпигментация лица. Опять же, результаты исследования не связывают окончательно повышенное пребывание на солнце с развитием ARMD. 156 Хотя собранные данные не подтверждают, что фотохимический окислительный стресс является окончательной причиной или усугубляющим фактором возрастной дегенерации желтого пятна, среди многих клиницистов и ученых все еще существует фундаментальное убеждение, что окислительный стресс, будь то метаболический, воспалительный или световой, проявляется в природа способствует многим изменениям, наблюдаемым при возрастной дегенерации желтого пятна.

Многие обсервационные исследования пытались ответить на вопрос, защищает ли диетическая добавка антиоксидантов от ВМД. Недавний анализ данных оригинального исследования возрастных заболеваний глаз (AREDS) обнаружил независимую связь между более высокими уровнями потребления лютеина и зеаксантина с пищей и более низкой вероятностью возникновения неоваскулярного ВМД, географической атрофии и больших или обширных промежуточных друзов. Аналогичным образом, исследование Blue Mountains Eye Study показало, что пациенты с самым высоким уровнем потребления лютеина и зеаксантина с пищей с меньшей вероятностью будут иметь неоваскулярное ВМД, и что эти промежуточные уровни потребления лютеина и зеаксантина с меньшей вероятностью будут иметь мягкие или нечеткие друзы. .В исследовании AREDS II, плацебо-контролируемом рандомизированном контролируемом исследовании, завершена регистрация, и в настоящее время проводится попытка определить роль лютеина и зеаксантина, а также омега-3-полиненасыщенных жирных кислот в прогрессировании до поздней стадии ВМД. 42, 157, 158 Хотя результаты AREDS II не будут известны еще несколько лет, многие специалисты по витреоретинальному лечению выступают за использование дополнительных каротиноидов у пациентов из группы высокого риска.

Обеспокоенность воздействием светового повреждения на сетчатку и возможной ролью в патогенезе дегенерации желтого пятна заставила некоторых офтальмологов рекомендовать использование солнцезащитных очков с УФ-защитным покрытием, а также линз с фильтром синего света.Кроме того, чтобы обеспечить защиту от светового повреждения после операции по удалению катаракты, несколько компаний выпустили синие блокирующие линзы с желтыми хромофорами. В то время как катарактный естественный хрусталик естественным образом фильтрует свет с длиной волны от 300 до 400 нм, прозрачные ИОЛ позволяют свету в этом диапазоне передаваться на сетчатку. В попытке воспроизвести потенциально защитный эффект катарактального естественного хрусталика некоторые хирурги решили имплантировать эти синие блокирующие линзы.Хотя работа Sparrow и др. показала уменьшение гибели клеток RPE in vitro после воздействия синего, белого и зеленого света, фильтруемого через синюю блокирующую линзу, неясно, приведет ли это к защитному эффекту от ARMD и других заболевания сетчатки. Многие исследователи скептически относятся к роли линз, блокирующих синий цвет, поскольку у большинства пациентов с дегенерацией желтого пятна на момент постановки диагноза развилось заболевание, несмотря на защитную тканевую оптику старого естественного хрусталика.Есть также опасения относительно влияния линз, блокирующих синий цвет, на скотопическую функцию и циркадные ритмы. 159, 160, 161

Заключение

Способность света вызывать повреждение сетчатки была показана как клинически, так и экспериментально. В то время как нейросенсорная сетчатка и РПЭ защищены от воздействия света за счет профиля поглощения окружающих структур глаза, включая роговицу, хрусталик и макулярные пигменты, а также способности фоторецепторов сетчатки регенерировать ее внешние сегменты, фотическое повреждение все еще возможно.Принципы фотомеханического, фототермического и фотохимического повреждения сетчатки создают основу для понимания и светового повреждения сетчатки.

Наше понимание механизма светового поражения значительно расширилось за последние годы, но многое еще предстоит узнать в усилиях по уменьшению последствий потенциально токсичного воздействия. Эти знания имеют отношение к снижению заболеваемости болезненными процессами, потенциально связанными с воздействием света, такими как возрастная дегенерация желтого пятна.Кроме того, поскольку витреоретинальные хирурги продолжают вводить использование потенциально фотоактивных витальных красителей, таких как индоцианин зеленый, для улучшения хирургических методов, становится все более важным иметь возможность идентифицировать и минимизировать потенциальные вредные эффекты этих агентов.

Уже сейчас достижения в области пищевых добавок, состава и дизайна интраокулярных линз, а также возможность снижения уровня излучения от хирургического осветительного оборудования помогли нам снизить вероятность повреждения, вызванного светом.Доступность новой технологии визуализации, улучшенного хирургического инструментария и новых инструментов для геномных исследований должно помочь нам лучше понять механизм повреждения, вызванного светом, а также определить методы вмешательства для минимизации повреждения сетчатки.

Примечания

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

  • Анонимное наблюдение за солнцем. Br Med J. 1968; 3 (5619: 633–634. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Favazza AR.Литература по созерцанию солнца. Am J Psychiatry. 1991; 148 (2: 281–282. [PubMed] [Google Scholar]
  • Хоуп-Росс М., Трэверс С., Муни Д. Солнечная ретинопатия после религиозных ритуалов. Br J Ophthalmol. 1988; 72 (12: 931–934. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Noell WK, Walker VS, Kang BS, Berman S. Повреждение сетчатки светом у крыс. Invest Ophthalmol. 1966; 5 (5: 450–473. [PubMed] [PubMed] [ Google Scholar]
  • Грин В. Р., Робертсон Д. М. Патологические данные фотической ретинопатии в человеческом глазу.Am J Ophthalmol. 1991; 112 (5: 520–527. [PubMed] [Google Scholar]
  • Берлер Д.К., Пейзер Р. Интенсивность света и острота зрения после операции по удалению катаракты. Офтальмология. 1983; 90 (8: 933–936. [PubMed] [PubMed] [ Google Scholar]
  • Boldrey EE, Ho BT, Griffith RD. Ожоги сетчатки при экстракции катаракты. Офтальмология. 1984; 91 (11: 1297–1302. [PubMed] [Google Scholar]]
  • Byrnes GA, Antoszyk AN, Mazur DO , Као TC, Миллер С.А..Фотическая макулопатия после операции экстракапсулярной катаракты. Проспективное исследование Ophthalmology 199299 (5731–737.обсуждение 7–8. [PubMed] [Google Scholar]
  • Бирнс Г.А., Чанг Б., Свободный I, Миллер С.А., Бенсон В.Е. Предполагаемая частота фотической макулопатии после операции по удалению катаракты. Am J Ophthalmol. 1995; 119 (2: 231–232. [PubMed] [Google Scholar]
  • Gomolin JE, Koenekoop RK. Предполагаемая световая ретинопатия после операции по удалению катаракты: ангиографическое исследование. Can J Ophthalmol. 1993; 28 (5: 221–224. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hupp SL. Отсроченное неполное восстановление функции желтого пятна после светового повреждения сетчатки, связанного с экстракапсулярной экстракцией катаракты и введением задней линзы.История болезни. Arch Ophthalmol. 1987; 105 (8: 1022–1023. [PubMed] [Google Scholar]
  • Khwarg SG, Geoghegan M, Hanscom TA. Светоиндуцированная макулопатия на операционном микроскопе. Am J Ophthalmol. 1984; 98 (5: 628–630) . [PubMed] [Google Scholar]
  • Хварг С.Г., Линстон Ф.А., Дэниэлс С.А., Изенберг С.Дж., Ханском Т.А., Геогеган М. и др. Заболеваемость, факторы риска и морфология при световой ретинопатии под операционным микроскопом. Am J Ophthalmol. 1987; 103 (3 Часть 1: 255–263. [PubMed] [Google Scholar]
  • Робертсон Д.М., Фельдман РБ.Фотическая ретинопатия под микроскопом в операционной. Am J Ophthalmol. 1986; 101 (5: 561–569. [PubMed] [Google Scholar]
  • Робертсон Д.М., Макларен Дж. У.. Фотическая ретинопатия под микроскопом в операционной. Исследование с фильтрами. Arch Ophthalmol. 1989; 107 (3: 373–375. [PubMed] [Google Scholar]
  • Fuller D, Machemer R, Knighton RW. Повреждение сетчатки, вызванное внутриглазным оптоволоконным светом. Am J Ophthalmol. 1978; 85 (4: 519–537. [PubMed] [Google Scholar]
  • Фуллер Д., Мачемер Р., Найтон Р. В..Повреждение сетчатки, вызванное внутриглазным оптоволоконным светом. Vision Res. 1980; 20 (12: 1055–1072. [PubMed] [Google Scholar]
  • Kuhn F, Morris R, Massey M. Фотическое повреждение сетчатки в результате эндоиллюминации во время витрэктомии. Am J Ophthalmol. 1991; 111 (1: 42–46. [PubMed] [Google Scholar]
  • Michels M, Lewis H, Abrams GW, Han DP, Mieler WF, Neitz J. Фототоксичность желтого пятна, вызванная фиброоптической эндоиллюминацией во время витрэктомии pars plana. Am J Ophthalmol. 1992; 114 (3: 287– 296. [PubMed] [Google Scholar]
  • Диффэй Б.Л.Источники и измерение ультрафиолетового излучения. Методы. 2002; 28 (1: 4–13. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lythgoe JN. Визуальные пигменты и окружающий свет. Vision Res. 1984; 24 (11: 1539–1550. [PubMed] [Google Scholar]
  • ) Робертс Дж. Фототоксичность глаз. J Photochem Photobiol B. 2001; 64 (2-3: 136–143. [PubMed] [Google Scholar]
  • Робертс Дж. Э. Скрининг на фототоксичность глаз. Int J Toxicol. 2002; 21 (6: 491–500. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sliney DH. Как свет достигает глаза и его компонентов.Int J Toxicol. 2002; 21 (6: 501–509. [PubMed] [Google Scholar]
  • Algvere PV, Torstensson PA, Tengroth BM. Светопропускание глазных сред в глазах живых кроликов. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1993; 34 (2: 349) –354. [PubMed] [Google Scholar]
  • Амбах В., Блюмталер М., Шопф Т., Амбах Э., Кацграбер Ф., Даксекер Ф. и др. Спектральная передача оптических сред человеческого глаза в отношении кератита и образования катаракты Doc Ophthalmol. 1994; 88 (2: 165–173. [PubMed] [Google Scholar]
  • Guerry D, III, Ham WT, Jr, Ruffin RS, Schmidt FH, Tiller CO, Wiesinger H, et al.Передача света; через глазные среды кроличьего глаза. Am J Ophthalmol. 1956; 42 (6: 907–910. [PubMed] [Google Scholar]
  • Jordan DR. Потенциальные повреждающие эффекты света на глаза (Часть II) Can J Ophthalmol. 1986; 21 (7: 266–268. [7: 266–268. [ PubMed] [Google Scholar]
  • Норрен Д.В., Вос Дж. Дж. Спектральная передача глазных сред человека. Vision Res. 1974; 14 (11: 1237–1244. [PubMed] [Google Scholar]]
  • Sliney DH. Геометрия экспозиции и Спектральная среда определяет фотобиологические эффекты на человеческий глаз.Photochem Photobiol. 2005; 81 (3: 483–489. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sample PA, Esterson FD, Weinreb RN, Boynton RM. Старение линзы: in vivo оценка поглощения света 84 человеческими глазами. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1988; 29 (8: 1306–1311. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hillenkamp F. Взаимодействие лазерного излучения с тканями. Health Phys. 1989; 56 (5: 613–616. [PubMed] [Google Scholar]]
  • Жак С.Л. Взаимодействие лазера с тканью: фотохимические, фототермические и фотомеханические.Surg Clin North Am. 1992; 72 (3: 531–558. [PubMed] [Google Scholar]
  • McLaren JW, Brubaker RF. Измерение пропускания ультрафиолетового и видимого света в роговице живого кролика. Curr Eye Res. 1996; 15 (4: 411) –421. [PubMed] [Google Scholar]
  • Pitts DG. Передача видимого спектра через окулярную среду бычьего глаза. Am J Optom Arch Am Acad Optom. 1959; 36 (6: 289–298. [PubMed] [Google Scholar]
  • Питтс Д. Пропускание видимого спектра через компоненты глазной среды крупного рогатого скота.Am J Optom Arch Am Acad Optom. 1961; 38: 572–586. [PubMed] [Google Scholar]
  • Polo V, Pinilla I, Abecia E, Larrosa JM, Pablo LE, Honrubia FM. Оценка индекса абсорбции окулярной среды. Int Ophthalmol. 1996; 20 (1–3: 7–9. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ruddock KH. Влияние возраста на цветовое зрение. II. Изменения с возрастом в светопропускании глазных сред. Vision Res. 1965; 5 (1: 47–58. [PubMed] [Google Scholar]
  • Раддок К. Х. Влияние возраста на цветовое зрение.I. Ответ в рецепторной системе человеческого глаза. Vision Res. 1965; 5 (1: 37–45. [PubMed] [Google Scholar]
  • van Norren D, van de Kraats J. Спектральное пропускание интраокулярных линз, выраженное как виртуальный возраст. Br J Ophthalmol. 2007; 91 (10: 1374) –1375. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Werner JS, Hardenbergh FE. Спектральная чувствительность псевдофакичного глаза. Arch Ophthalmol. 1983; 101 (5: 758–760. [PubMed] [Google Scholar])
  • Loane E, Kelliher C, Beatty S, Nolan JM.Обоснование и доказательная база защитной роли макулярного пигмента при возрастной макулопатии. Br J Ophthalmol. 2008; 92 (9: 1163–1168. [PubMed] [Google Scholar]
  • Glickman RD. Фототоксичность для сетчатки: механизмы повреждения. Int J Toxicol. 2002; 21 (6: 473–490. [PubMed] [Google] Ученый]
  • Солли В.А., Стернберг П., Младший Фототоксичность сетчатки. Int Ophthalmol Clin. 1999; 39 (2: 1–12. [PubMed] [Google Scholar]]
  • Верма Л., Венкатеш П., Тевари Х. К. Фототоксическая ретинопатия.Ophthalmol Clin North Am. 2001; 14 (4: 601–609. [PubMed] [Google Scholar]
  • Wu J, Seregard S, Algvere PV. Фотохимическое повреждение сетчатки. Surv Ophthalmol. 2006; 51 (5: 461–481. [PubMed]) [Google Scholar]
  • Crochet JJ, Gnyawali SC, Chen Y, Lemley EC, Wang LV, Chen WR. Распределение температуры при избирательном взаимодействии лазера с тканью. J Biomed Opt. 2006; 11 (3: 34031. [PubMed] [Google] Ученый]
  • Дарригол О. Упрощенный генезис квантовой механики // Stud Hist Philos Mod Phys.2009. 40: 151–166. [Google Scholar]
  • Fu JWZG, Wan K, Lin LY. Возможная модель: фототермическое возбуждение через возбужденное состояние на уровне Si: Pd. J Appl Phys. 1988; 64 (10: 5266–5269. [Google Scholar]
  • Birngruber R, Gabel VP, Hillenkamp F. Экспериментальные исследования лазерного термического поражения сетчатки. Health Phys. 1983; 44 (5: 519–531. [PubMed] [PubMed] [ Google Scholar]
  • Birngruber R, Hillenkamp F, Gabel VP. Теоретические исследования лазерного термического повреждения сетчатки. Health Phys. 1985; 48 (6: 781–796.[PubMed] [Google Scholar]
  • Энрикес ФК. Исследования термической травмы. Arch Pathol. 1947; 43: 489–502. [PubMed] [Google Scholar]
  • Бранкато Р., Пратеси Р., Леони Дж., Трабукки Дж., Ванни У. Гистопатология диодных и аргоновых лазерных поражений сетчатки глаза кроликов. Сравнительное исследование. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 1989; 30 (7: 1504–1510. [PubMed] [Google Scholar]
  • Gibbons WD, Schmidt RE, Allen RG. Гистопатология поражений сетчатки, вызванных длительным лазерным воздействием. Aviat Space Environ Med.1977; 48 (8: 708–711. [PubMed] [Google Scholar]
  • Marshall J, Hamilton AM, Bird AC. Гистопатология рубиновых и аргоновых лазерных поражений сетчатки глаза обезьян и человека. Сравнительное исследование. Br J Ophthalmol. 1975 ; 59 (11: 610–630. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Wallow IH, Birngruber R, Gabel VP, Hillenkamp F, Lund OI. [Реакции сетчатки на интенсивный свет. I. Пороговые поражения. Экспериментальные, морфологические и клинические исследования патологических и терапевтических эффектов лазера и белого света] Adv Ophthalmol.1975. 31: 159–232. [PubMed] [Google Scholar]
  • Wallow IH, Gabel VP, Birngruber R, Hillenkamp F. [Клинические и гистологические исследования воздействия аргон-лазера на сетчатку. - Гистопатологическая оценка лазерных повреждений для оценки функционального повреждения порог для лазеров] Ber Zusammenkunft Dtsch Ophthalmol Ges. 1975. С. 374–386. [PubMed]
  • Журни-де Корвер JG, Keunen JE. Термотерапия в лечении меланомы хориоидеи. Prog Retin Eye Res. 2002; 21 (3: 303–317.[PubMed] [Google Scholar]
  • Fankhauser F, II, Giger H, Niederer P, Seiler T. Транспупиллярная лазерная фототерапия опухолей и сосудистых аномалий сетчатки и сосудистой оболочки: теоретический подход и клиническое значение. Технол Здравоохранение. 2000; 8 (2: 93–112. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lavyel A. Фотокоагуляция сетчатки: офтальмоскопические и гистологические данные. Br J Ophthalmol. 1963; 47: 577–587. [Бесплатная статья PMC]] [ PubMed] [Google Scholar]
  • Гупта Б., Элагуз М., Макхью Д., Чонг В., Сивапрасад С.Микроимпульсная диодная лазерная фотокоагуляция при центральной серозной хориоретинопатии. Clin Experiment Ophthalmol. 2009; 37 (8: 801–805. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ricci F, Missiroli F, Regine F, Grossi M, Dorin G. Лечение хронической центральной серозной хориоретинопатии с помощью подпороговой диодно-лазерной микроимпульсной фотокоагуляции с использованием индоцианинового зеленого. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol.2009; 247 (5: 597–607. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lanzetta P, Furlan F, Morgante L, Veritti D, Bandello F.Невидимый подпороговый микроимпульсный диодный лазер (810 нм) для лечения центральной серозной хориоретинопатии. Пилотное исследование. Eur J Ophthalmol. 2008; 18 (6: 934–940. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sivaprasad S, Sandhu R, Tandon A, Sayed-Ahmed K, McHugh DA. Подпороговая микроимпульсная диодная лазерная фотокоагуляция для клинически значимого диабетического макулярного отека: три - годовое наблюдение. Clin Experiment Ophthalmol.2007; 35 (7: 640–644. [PubMed] [Google Scholar]
  • Parodi MB, Spasse S, Iacono P, Di Stefano G, Canziani T., Ravalico G.Подпороговая сеточная лазерная обработка отека желтого пятна, вторичного по отношению к окклюзии ветвей вены сетчатки, с помощью диодного лазера с микроимпульсным инфракрасным (810 нанометров) диапазоном. Офтальмология. 2006; 113 (12: 2237–2242. [PubMed] [Google Scholar]
  • Luttrull JK, Musch DC, Mainster MA. Подпороговая диодная микроимпульсная фотокоагуляция для лечения клинически значимого диабетического макулярного отека. Br J Ophthalmol. 2005; 89 ( 1: 74–80. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Лаурсен М.Л., Мёллер Ф., Сандер Б., Шули А.К.Лечение подпороговым микроимпульсным диодным лазером при диабетическом макулярном отеке. Br J Ophthalmol. 2004; 88 (9: 1173–1179. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Birngruber R, Hefetz Y, Roider J, Schmidt U, Fujimoto JG, Puliafito CA и др. Пространственное ограничение внутриглазных пикосекунд Эффекты фотодеструкции. Ophthalmologe. 1993; 90 (4: 387–390. [PubMed] [Google Scholar]
  • Brinkmann R, Huttmann G, Rogener J, Roider J, Birngruber R, Lin CP. Происхождение повреждения клеток пигментного эпителия сетчатки с помощью импульсного лазерного излучения в режиме от наносекунд до микросекунд.Лазеры Surg Med. 2000; 27 (5: 451–464. [PubMed] [Google Scholar]
  • Jacques SL, McAuliffe DJ. Меланосома: пороговая температура для взрывного испарения и коэффициент внутреннего поглощения при импульсном лазерном облучении. Photochem Photobiol. 1991; 53 (6) : 769–775 [PubMed] [Google Scholar]
  • Лещинский Д., Пициллидес С.М., Пастила Р.К., Рокс Андерсон Р., Лин С.П. Микрокавитация, запускаемая лазерным лучом: новый метод селективного разрушения клеток, Radiat Res. 2001; 156 (4: 399–407.[PubMed] [Google Scholar]
  • Фогель А., Буш С., Юнгникель К., Бирнгрубер Р. Механизмы внутриглазного фоторазрушения с пикосекундными и наносекундными лазерными импульсами. Лазеры Surg Med. 1994; 15 (1: 32–43. [PubMed] [Google Scholar]
  • Vogel A, Capon MR, Asiyo-Vogel MN, Birngruber R. Внутриглазное фотодеструкция пикосекундными и наносекундными лазерными импульсами: тканевые эффекты в роговице, хрусталике и retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1994; 35 (7: 3032–3044. [PubMed] [Google Scholar]
  • Vogel A, Schweiger P, Frieser A, Asiyo M, Birngruber R.Механизм действия, масштабы повреждения и уменьшение побочных эффектов при внутриглазной хирургии Nd: YAG-лазером. Fortschr Ophthalmol. 1990; 87 (6: 675–687. [PubMed] [Google Scholar]
  • Dong A, Shen J, Krause M, Akiyama H, Hackett SF, Lai H и др. Супероксиддисмутаза 1 защищает клетки сетчатки от окислительного повреждения. J. Cell Physiol. 2006; 208 (3: 516-526. [PubMed] [Google Scholar]
  • Dong A, Shen J, Krause M, Hackett SF, Campochiaro PA. Повышенная экспрессия нейротрофического фактора, происходящего от линии глиальных клеток, защищает от дегенерация сетчатки, вызванная окислительным повреждением.J Neurochem. 2007; 103 (3: 1041–1052. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lu L, Oveson BC, Jo YJ, Lauer T, Usui S, Komeima K и др. Повышенная экспрессия глутатионпероксидазы 4 сильно защищает сетчатку от окислительное повреждение. Antioxid Redox Signal. 2009; 11 4: 715–724. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Foote CS. Механизмы фотосенсибилизированного окисления. Существует несколько различных типов фотосенсибилизированного окисления, которые могут иметь важное значение в биологических системах.1968; 162 (857: 963–970. [PubMed] [Google Scholar]
  • Foote CS. Механизмы фотооксигенации. Prog Clin Biol Res. 1984; 170: 3–18. [PubMed] [Google Scholar]
  • Rozanowska M , Pawlak A, Rozanowski B, Skumatz C, Zareba M, Boulton ME и др. Возрастные изменения фотореактивности гранул липофусцина сетчатки: роль нерастворимых в хлороформе компонентов. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004; 45 (4: 1052 –1060. [PubMed] [Google Scholar]
  • Розановска М., Сарна Т. Повреждение сетчатки, вызванное светом: новый взгляд на роль хромофора родопсина.Photochem Photobiol. 2005; 81 (6: 1305–1330. [PubMed] [Google Scholar]
  • Catala A. Обзор перекисного окисления липидов с акцентом на внешние сегменты фоторецепторов и хемилюминесцентный анализ. Int J Biochem Cell Biol. 2006; 38 (9) : 1482–1495. [PubMed] [Google Scholar]
  • Demontis GC, Longoni B, Marchiafava PL. Молекулярные стадии, участвующие в индуцированном светом окислительном повреждении стержней сетчатки. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002; 43 (7: 2421–2427 . [PubMed] [Google Scholar]
  • Шмидт Р.Фотосенсибилизированная генерация синглетного кислорода. Photochem Photobiol. 2006; 82 (5: 1161–1177. [PubMed] [Google Scholar]
  • Kremers JJM, van Norren D. Два класса фотохимических повреждений сетчатки. Lasers Light Ophthalmol. 1988; 2: 41–52. [Google Scholar] ]
  • Grimm C, Wenzel A, Williams T, Rol P, Hafezi F, Reme C. Опосредованное родопсином повреждение сетчатки крысы синим светом: эффект фотообращения обесцвечивания. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001; 42 (2: 497–505. [PubMed] [Google Scholar]
  • Jin X, Wu L, Zheng H, Mishima S.[Повреждение сетчатки светом: I. Влияние интенсивности света и продолжительности воздействия при умеренной и низкой интенсивности циклического света] Ян Кэ Сюэ Бао. 1998; 14 (4: 215–219. [PubMed] [Google Scholar]
  • Rapp LM, Smith SC. Морфологические сравнения между опосредованным родопсином и коротковолновым классами светового повреждения сетчатки. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1992; 33 ( 12: 3367–3377 [PubMed] [Google Scholar]
  • Щесны П.Дж., Вальтер П., Мюллер М. Световое повреждение внешних сегментов стержня: влияние фиксации на ультраструктурные изменения.Curr Eye Res. 1996; 15 (8: 807–814. [PubMed] [Google Scholar]
  • Organisciak DT, Jiang YL, Wang HM, Pickford M, Blanks JC. Световое повреждение сетчатки у крыс, подвергшихся воздействию прерывистого света. Сравнение с непрерывным световым воздействием. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1989; 30 (5: 795–805. [PubMed] [Google Scholar]
  • Pang J, Seko Y, Tokoro T, Ichinose S, Yamamoto H. Наблюдение ультраструктурных изменений в культивируемом пигментном эпителии сетчатки после воздействия к синему свету Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol.1998; 236 (9: 696–701. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sykes SM, Robison WG, Jr, Waxler M, Kuwabara T. Повреждение сетчатки обезьяны флуоресцентным светом широкого спектра. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1981; 20 (4: 425–434. [PubMed] [Google Scholar]
  • Youn HY, Chou BR, Cullen AP, Sivak JG. Влияние излучения 400 нм, 420 нм и 435,8 нм на культивируемые клетки пигментного эпителия сетчатки человека . J. Photochem Photobiol B. 2009; 95 (1: 64–70. [PubMed] [Google Scholar]
  • Парвер Л. М., Аукер К. Р., Fine BS.Наблюдения за глазами обезьяны под воздействием света операционного микроскопа. Офтальмология. 1983; 90 (8: 964–972. [PubMed] [Google Scholar]
  • Reichel E. Клиническое повреждение светом при непрямой офтальмоскопии. N Engl J. Med. 1994; 330 (18: 1320. [PubMed] [Google Scholar]
  • ]
  • Цо МО. Фотическое повреждение сетчатки человека. Adv Exp Med Biol. 1977; 77: 257–260. [PubMed] [Google Scholar]
  • Цо М. О., Вудфорд Б. Дж. Влияние светового повреждения на ткани сетчатки. Офтальмология. 1983; 90 (8: 952–963.[PubMed] [Google Scholar]
  • Морган Дж. И., Хантер Дж. Дж., Мазелла Б., Вулф Р., Грей Д. К., Мериган У. С. и др. Изменения сетчатки, вызванные светом, наблюдаемые при аутофлуоресцентной визуализации пигментного эпителия сетчатки с высоким разрешением. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 2008; 49 (8: 3715–3729. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Morgan JI, Hunter JJ, Merigan WH, Williams DR. Снижение аутофлуоресценции сетчатки, вызванное воздействием света. Invest Ophthalmol Vis Sci 2009; 50 (12: 6015–6022.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Rattner A, Toulabi L, Williams J, Yu H, Nathans J. Геномная реакция пигментного эпителия сетчатки на световое повреждение и отслоение сетчатки. J Neurosci. 2008; 28 (39: 9880–9889. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Tso MO. Фотическая макулопатия у макаки-резуса. Исследование с помощью светового и электронного микроскопа. Invest Ophthalmol. 1973; 12 (1:17) –34. [PubMed] [Google Scholar]
  • Tso MO. Фотическое повреждение сетчатки у здоровых и скорбутических обезьян.Trans Am Ophthalmol Soc. 1987. 85: 498–556. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Цо М.О., Роббинс Д.О., Циммерман Л.Е. Фотическая макулопатия. Изучение функциональной и патологической взаимосвязи. Мод Пробл Офтальмол. 1974; 12 (0: 220–228. [PubMed] [Google Scholar]
  • Postel EA, Pulido JS, Byrnes GA, Heier J, Waterhouse W., Han DP и др. Долгосрочное наблюдение ятрогенной фототоксичности. Arch Ophthalmol. 1998; 116 (6: 753–757. [PubMed] [Google Scholar]
  • Albert DM, Neekhra A, Wang S, Darjatmoko SR, Sorenson CM, Dubielzig RR, et al.Развитие хориоидальной неоваскуляризации у крыс с развитой интенсивной циклической световой дегенерацией сетчатки. Arch Ophthalmol. 2010; 128 (2: 212–222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Wilson BC, Patterson MS. Физика, биофизика и технология фотодинамической терапии. Phys Med Biol. 2008; 53 (9: R61–109. [PubMed] [Google Scholar]
  • Eichenbaum JW, Cinaroglu A, Eichenbaum KD, Sadler KC. Градуированная фотохимическая модель стресса сетчатки у рыбок данио. J. Pharmacol Toxicol Methods.2009; 59 (3: 121–127. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Hochheimer BF, D'Anna SA, Calkins JL. Повреждение сетчатки от света. Am J Ophthalmol. 1979; 88 (6: 1039–1044. [PubMed] [Google Scholar]
  • Irvine AR, Wood I, Morris BW. Повреждение сетчатки от освещения операционного микроскопа. Экспериментальное исследование на псевдофакичных обезьянах. Arch Ophthalmol. 1984; 102 (9: 1358– 1365. [PubMed] [Google Scholar]
  • Мейерс С.М., Боннер Р.Ф. Облучение сетчатки от эндоиллюминаторов для витрэктомии.Am J Ophthalmol. 1982; 94 (1: 26–29. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ham WT, Jr, Ruffolo JJ, Jr, Mueller HA, Guerry D., III Природа радиационного поражения сетчатки: зависимость от длины волны, уровня мощности и время воздействия. Vision Res. 1980; 20 (12: 1105–1111. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sperling HG, Johnson C. Гистологические данные рецепторного слоя сетчатки приматов, связанные со светоиндуцированной дихроматией. Mod Probl Ophthalmol. 1974; 13 (0: 291–298. [PubMed] [Google Scholar]
  • Буш Р.А., Реме CE, Малное А.Легкое повреждение сетчатки крысы: влияние диетической депривации жирных кислот N-3 на острые структурные изменения. Exp Eye Res. 1991; 53 (6: 741–752. [PubMed] [Google Scholar]
  • Borges JM, Edward DP, Tso MO. Сравнительное исследование светового повреждения у четырех инбредных линий крыс-альбиносов. Curr Eye Res. 1990; 9 ( 8: 799–803. [PubMed] [Google Scholar]
  • LaVail MM, Gorrin GM, Repaci MA. Различия в чувствительности штаммов к индуцированной светом дегенерации фоторецепторов у мышей-альбиносов. Curr Eye Res.1987; 6 (6: 825–834. [PubMed] [Google Scholar]
  • LaVail MM, Gorrin GM, Repaci MA, Yasumura D. Светоиндуцированная дегенерация сетчатки у мышей-альбиносов и крыс: штаммы и видовые различия. Prog Clin Biol. Res. 1987; 247: 439–454. [PubMed] [Google Scholar]
  • Friedman E, Kuwabara T. Пигментный эпителий сетчатки. IV. Повреждающие эффекты лучистой энергии. Arch Ophthalmol. 1968; 80 (2: 265– 279. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ham WT, Jr, Ruffolo JJ, Jr, Mueller HA, Clarke AM, Moon ME.Гистологический анализ фотохимических повреждений сетчатки резуса коротковолновым светом. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 1978; 17 (10: 1029–1035. [PubMed] [Google Scholar]
  • Danciger M, Matthes MT, Yasamura D, Akhmedov NB, Rickabaugh T., Gentleman S и др. QTL на дистальной хромосоме 3, который влияет на степень тяжести светоиндуцированного повреждения фоторецепторов мышей. Mamm Genome. 2000; 11 (6: 422–427. [PubMed] [Google Scholar]
  • Iseli HP, Wenzel A, Hafezi F, CE RE, Grimm C. RPE65 у крыс.Exp Eye Res. 2002; 75 (4: 407–413. [PubMed] [Google Scholar]
  • Wenzel A, Reme CE, Williams TP, Hafezi F, Grimm C. Вариант Rpe65 Leu450Met увеличивает устойчивость сетчатки к индуцированной светом дегенерации за счет замедления регенерации родопсина . J Neurosci. 2001; 21 (1: 53–58. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Boulton M, Dontsov A, Jarvis-Evans J, Ostrovsky M, Svistunenko D. Генератор радикалов. J. Photochem Photobiol B. 1993; 19 (3: 201–204.[PubMed] [Google Scholar]
  • Гайяр Э. Р., Атертон С. Дж., Элдред Дж., Диллон Дж. Фотофизические исследования липофусцина сетчатки глаза человека. Photochem Photobiol. 1995; 61 (5: 448–453. [PubMed] [Google Scholar]
  • Gaillard ER, Avalle LB, Keller LM, Wang Z, Reszka KJ, Dillon JP. Механическое исследование фотоокисления A2E, компонента человека липофусцин сетчатки. Exp Eye Res. 2004; 79 (3: 313–319. [PubMed] [Google Scholar]
  • Rozanowska M, Wessels J, Boulton M, Burke JM, Rodgers MA, Truscott TG, et al.Вызванная синим светом генерация синглетного кислорода липофусцином сетчатки в неполярных средах. Free Radic Biol Med. 1998; 24 (7-8: 1107–1112. [PubMed] [Google Scholar]
  • Davies S, Elliott MH, Floor E, Truscott TG, Zareba M, Sarna T. и др. Фотоцитотоксичность липофусцина в пигментном эпителии сетчатки человека клетки. Free Radic Biol Med. 2001; 31 (2: 256–265. [PubMed] [Google Scholar]
  • Organisciak DT, Darrow RM, Barsalou L, Kutty RK, Wiggert B.Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 2000; 41 (12: 3694–3701. [PubMed] [Google Scholar]
  • Duncan TE, O'Steen WK. Суточная восприимчивость фоторецепторов сетчатки крыс к светоиндуцированному повреждению. Exp Eye Res. 1985; 41 (4: 497–507. [PubMed] [Google Scholar]
  • Penn JS, Williams TP. Фотостаз: регулирование ежедневного улавливания фотонов сетчаткой крысы в ​​ответ на различные циклические воздействия освещения. Exp Eye Res. 1986; 43 (6: 915–928) . [PubMed] [Google Scholar]
  • Пенн Дж. С., Андерсон Р. Э. Влияние световой истории на состав мембран наружного сегмента палочек у крысы.Exp Eye Res. 1987; 44 (6: 767–778. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ноелл В.К., Альбрехт Р. Необратимые эффекты видимого света на сетчатке: роль витамина А. Наука. 1971; 172 (978: 76–79) . [PubMed] [Google Scholar]
  • Organisciak DT, Noell WK. Соотношение фосфолипид / опсин внешнего сегмента стержня у крыс, поддерживаемых в темноте или при циклическом освещении. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1977; 16 (2: 188–190. [PubMed] ] [Google Scholar]
  • Organisciak DT, Wang H, Kou AL. Соотношение липидов и опсинов наружного сегмента стержня у развивающихся нормальных и дистрофических крыс сетчатки.Exp Eye Res. 1982; 34 (3: 401–412. [PubMed] [Google Scholar]
  • Mittag TW, Bayer AU, La VM. Световое повреждение сетчатки у мышей, несущих мутированный ген SOD I. Exp Eye Res. 1999; 69 ( 6: 677–683. [PubMed] [Google Scholar]
  • Aonuma H, Koide K, Masuda K, Watanabe I. Повреждение сетчатки светом: защитный эффект альфа-токоферола. Jpn J Ophthalmol. 1997; 41 (3: 160– 167. [PubMed] [Google Scholar]
  • Кац М.Л., Паркер К.Р., Хендельман Г.Дж., Брамел Т.Л., Дратц Э.А. Влияние дефицита антиоксидантных питательных веществ на сетчатку и пигментный эпителий сетчатки у крыс-альбиносов: исследование с помощью светового и электронного микроскопа.Exp Eye Res. 1982; 34 (3: 339–369. [PubMed] [Google Scholar]
  • Tesoriere L, Bongiorno A, Re R, Livrea MA. Взаимные защитные эффекты полностью транс-ретинола и альфа-токоферола во время перекисного окисления липидов в мембранах сетчатки. Biochem Mol Biol Int. 1995; 37 (1: 1–7. [PubMed] [Google Scholar]
  • Yilmaz T, Aydemir O, Ozercan IH, Ustundag B. Влияние витамина e, пентоксифиллина и апротинина на светоиндуцированное повреждение сетчатки Ophthalmologica.2007; 221 (3: 159–166. [PubMed] [Google Scholar]
  • Yilmaz T, Celebi S, Kukner AS.Защитное действие мелатонина, витамина Е и октреотида на отек сетчатки во время ишемии-реперфузии сетчатки морской свинки. Eur J Ophthalmol. 2002; 12 (6: 443–449. [PubMed] [Google Scholar]
  • Khachik F, Bernstein PS, Garland DL. Идентификация продуктов окисления лютеина и зеаксантина в сетчатке человека и обезьяны. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997; 38 ( 9: 1802–1811. [PubMed] [Google Scholar]
  • Wrona M, Rozanowska M, Sarna T. Зеаксантин в сочетании с аскорбиновой кислотой или альфа-токоферолом защищает клетки ARPE-19 от фотосенсибилизированного перекисного окисления липидов.Free Radic Biol Med. 2004; 36 (9: 1094–1101. [PubMed] [Google Scholar]
  • Thomson LR, Toyoda Y, Langner A, Delori FC, Garnett KM, Craft N и др. Повышенное содержание зеаксантина в сетчатке и предотвращение светоиндуцированного фоторецептора клеточная смерть перепела. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002; 43 (11: 3538–3549. [PubMed] [Google Scholar]
  • Chucair AJ, Rotstein NP, Sangiovanni JP, In A, Chew EY, Politi LE. Лютеин и зеаксантин защищают фоторецепторы от апоптоза, вызванного окислительным стрессом: связь с докозагексаеновой кислотой.Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 2007; 48 (11: 5168–5177. [PubMed] [Google Scholar]
  • Berendschot TT, Goldbohm RA, Klopping WA, van de Kraats J, van Norel J, van Norren D. Оценка влияния добавок лютеина на макулярный пигмент) с двумя объективными методами. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000; 41 (11: 3322–3326. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bone RA, Landrum JT, Guerra LH, Ruiz CA. Пищевые добавки с лютеином и зеаксантином повышают плотность макулярного пигмента и сывороточные концентрации этих каротиноидов у людей.J Nutr. 2003; 133 (4: 992–998. [PubMed] [Google Scholar]
  • Connolly EE, Beatty S, Thurnham DI, Loughman J, Howard AN, Stack J, et al. Увеличение пигмента желтого пятна после приема всех трех макулярных добавок каротиноиды: предварительное исследование. Curr Eye Res. 2010; 35 (4: 335–351. [PubMed] [Google Scholar]
  • Zeimer M, Hense HW, Heimes B, Austermann U, Fobker M, Pauleikhoff D. Макулярный пигмент : краткосрочные и среднесрочные изменения оптической плотности макулярного пигмента после приема лютеина, зеаксантина и соантиоксидантов.Исследование LUNA. Офтальмолог. 2009; 106 (1: 29–36. [PubMed] [Google Scholar]
  • Richer S, Devenport J, Lang JC. LAST II: дифференциальные временные реакции оптической плотности макулярного пигмента у пациентов с атрофической возрастной макулярной дегенерацией на питание добавки с ксантофиллами. Оптометрия. 2007; 78 (5: 213–219. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hammond BR, Jr, Ciulla TA, Snodderly DM. Плотность макулярного пигмента снижается у лиц с ожирением. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002; 43 (1: 47–50.[PubMed] [Google Scholar]
  • Hammond BR, Jr, Wooten BR, Snodderly DM. Курение сигарет и каротиноиды сетчатки: последствия для возрастной дегенерации желтого пятна. Vision Res. 1996; 36 (18: 3003–3009. [PubMed] [Google Scholar]
  • Нилам К., Хогг Р.Э., Стивенсон М.Р., Джонстон Э., Андерсон Р., Битти С. и др. Каротиноиды и коантиоксиданты при возрастной макулопатии : дизайн и методы. Ophthalmic Epidemiol. 2008; 15 (6: 389–401. [PubMed] [Google Scholar]
  • Хан Дж. К., Шахид Х., Терлби Д. А., Брэдли М., Клейтон Д. Г., Мур А. Т. и др.).Возрастная дегенерация желтого пятна и пребывание на солнце, цвет радужной оболочки и чувствительность кожи к солнечному свету. Br J Ophthalmol. 2006; 90 (1: 29–32. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Tomany SC, Klein R, Klein BE. Взаимосвязь между цветом радужной оболочки, цветом волос и чувствительностью кожи к солнцу и 10- летняя частота возрастной макулопатии: исследование глаза Beaver Dam Eye. Офтальмология. 2003; 110 (8: 1526–1533. [PubMed] [Google Scholar]
  • Wang JJ, Jakobsen K, Smith W, Mitchell P. Five-year частота возрастной макулопатии в связи с радужной оболочкой, цветом кожи или волос, а также чувствительностью кожи к солнцу: исследование глаз Голубых гор.Clin Experiment Ophthalmol. 2003; 31 (4: 317–321. [PubMed] [Google Scholar]
  • Mitchell P, Smith W, Wang JJ. Цвет радужной оболочки, чувствительность кожи к солнцу и возрастная макулопатия. Исследование глаз Голубых гор. Офтальмология. 1998 ; 105 (8: 1359–1363. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hirakawa M, Tanaka M, Tanaka Y, Okubo A, Koriyama C, Tsuji M и др. Возрастная макулопатия и воздействие солнечного света оцениваются с помощью объективных измерений . Br J Ophthalmol. 2008; 92 (5: 630–634. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • SanGiovanni JP, Chew EY, Clemons TE, Ferris FL, III, Gensler G, Lindblad AS, et al. al.Связь потребления пищевых каротиноидов и витаминов A, E и C с возрастной дегенерацией желтого пятна в исследовании случай-контроль: AREDS Report No. 22. Arch Ophthalmol. 2007; 125 (9: 1225–1232. [PubMed] [Google Scholar]
  • Tan JS, Wang JJ, Flood V, Rochtchina E, Smith W, Mitchell P. дегенерация: исследование глаза Голубых гор. Офтальмология. 2008; 115 (2: 334–341. [PubMed] [Google Scholar]
  • Sparrow JR, Miller AS, Zhou J.Интраокулярная линза, поглощающая синий свет, и защита пигментного эпителия сетчатки in vitro . J Cataract Refract Surg. 2004; 30 (4: 873–878. [PubMed] [Google Scholar]
  • Mainster MA, Turner PL. ИОЛ, блокирующие синий цвет, снижают фоторецепцию, не обеспечивая значительной фотозащиты. Surv Ophthalmol. 2010; 55 (3: 272–289. [3] PubMed] [Google Scholar]
  • Mainster MA. Интраокулярные линзы, блокирующие фиолетовый и синий свет: фотозащита против фоторецепции . Br J Ophthalmol.2006; 90 (6: 784–792. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Поражение сетчатки светом: механизмы и защита

2.1 Морфологические и биохимические результаты

Влияние интенсивного света на морфологию сетчатки и ее состояние). биохимия может быть драматичной, потому что вся популяция зрительных клеток часто подвергается неблагоприятному воздействию. У ночных грызунов световое повреждение обычно ограничивается палочковыми фоторецепторами, а потеря клеток сетчатки в значительной степени ограничивается внешним ядерным слоем (ONL).Таким образом, измерения площади ONL, толщины или количества ядер зрительных клеток часто используются для количественной оценки повреждающего воздействия света. Измерения ДНК сетчатки и количественные определения белков зрительных клеток через несколько дней после воздействия света также позволяют получить хорошие конечные оценки потери фоторецепторных клеток. Поражение сетчатки светом - это ступенчатая реакция, при которой участки с незначительным повреждением или без него прилегают к более серьезно пораженным участкам. В верхнем полушарии световое повреждение часто бывает особенно серьезным в области 1-2 мм от головки зрительного нерва (Rapp and Williams 1980).При умеренном легком повреждении периферия обычно щадится, а повреждение в нижнем полушарии меньше, чем в верхнем полушарии, или отсутствует вовсе. Региональные различия в повреждении фоторецепторных клеток светом были темой нескольких исследований с тех пор, как это впервые описали Рапп и Уильямс (1980).

Уменьшение повреждения фоторецепторных клеток в нижней половине сетчатки было связано с более короткими ROS и более низким уровнем родопсина, чем в верхнем полушарии (Battelle and LaVail, 1978; Rapp et al., 1985; Пенн и Андерсон, 1987). Обычно считается, что отсутствие повреждений периферической сетчатки является результатом уменьшения освещенности сетчатки в этой области. Другие предложения по «региональному» повреждению или защите - это улучшение кровообращения в сетчатке глаза в нижнем отделе и синтез нейропротекторного фактора в ответ на кондиционирование ярким светом (Liu et al. , 1998; Li et al ., 2003) . Stone et al. (1999) обнаружил высокие уровни bFGF как в нижнем отделе сетчатки, так и на периферии.Локализация bFGF также коррелировала со снижением светового повреждения фоторецепторных клеток в этих областях. Stone et al. (1999) пришел к выводу, что более высокое напряжение кислорода или предпочтительное освещение от верхнего освещения было причиной уменьшения повреждений в этих областях. Удивительно, но когда освещение в помещении для животных было изменено с потолка на боковое, световое повреждение в верхнем полушарии было в значительной степени предотвращено (Stone et al. 1999). Это указывает на то, что угол падения света в среде выращивания животного может иметь огромное влияние на область глаза, на которую падает интенсивный свет.

Усиленное повреждение стержневых клеток в нижнем полушарии наблюдается в некоторых моделях животных с легким повреждением (Bush et al. , 1991; Hafezi et al. , 1997; Wenzel et al. , 2000) и может возникать в по тем же причинам, , например, . те, которые связаны с доставкой света. Несмотря на то, что большинство камер для световой экспозиции предназначены для обеспечения освещения типа Ганцфельда с относительно однородным облучением роговицы, это не означает, что свет равномерно фокусируется на сетчатке.Пенн и соавторы (1992) сообщили, что зрительные клетки в нижней части сетчатки крысы преимущественно теряются с увеличением интенсивности света, используя хорошо контролируемую среду для выращивания света. Этот непропорциональный световой эффект на фоторецепторы в нижней области приводит к пониженной «локальной» концентрации родопсина по сравнению с его концентрацией в верхней области (Williams et al. , 1999). Соответственно, когда эти животные подвергались воздействию острого интенсивного света, фоторецепторы в верхнем полушарии несли наибольшие повреждения.Адаптивная региональная модификация уровней родопсина хорошо согласуется с работой Battelle и LaVail (1978) и Rapp et al. (1985) и теорией фотостаза (Penn and Williams, 1986). Эта теория предсказывает, что сетчатка будет поглощать относительно постоянное количество фотонов в день, что может объяснить долгосрочные, опосредованные светом корректировки уровней родопсина и региональная уязвимость зрительных клеток к воздействию острого интенсивного света. Однако у фотостаза есть свои пределы.

Степень потери фоторецепторных клеток зависит от времени суток, когда начинается световое воздействие (Organisciak et al. , 2000). Пример этого показан в, который содержит измерения ONL у крыс через 2 недели после 8 часов интенсивного зеленого света, начинающегося в разное время (Vaughan et al. , 2002). После световой обработки в час ночи потеря фоторецепторов в верхнем полушарии обширна, особенно в «чувствительной» области возле зрительного нерва, в то время как повреждение в нижней области практически отсутствует (Rapp and Williams, 1980; Penn et al., 1992). Однако, когда крысы, выращенные в идентичных условиях тусклого света, подвергались воздействию одного и того же света, начиная с 9 утра или 5 вечера, уменьшение толщины ONL было намного меньше. Поскольку эти крысы выращивались в идентичных условиях, все они имели одинаковые начальные уровни родопсина и все были хорошо адаптированы к темноте до воздействия света. Следовательно, хотя фотостаз предсказывал эквивалентное повреждение светом, этого не произошло. Это указывает на то, что, хотя общее количество фотонов, обычно поглощаемых сетчаткой каждый день, может быть относительно постоянным, повреждающие эффекты острого интенсивного света также зависят от циркадных событий или других факторов, которые в совокупности определяют степень потери зрительных клеток.

Морфометрический анализ толщины ONL (рис. 1A) и длины ROS (рис. 1B) в сетчатке крыс, получавших свет в 1, 9 или 17 часов. Рисунок 1C представляет собой совокупность данных из панелей A и B, сравнивающих относительные изменения толщины ONL сетчатки и длины ROS для крыс, получавших свет в 1 час ночи. Рисунок 1D представляет собой совокупность данных, полученных от крыс, подвергшихся воздействию света в 9 утра. Все данные представляют собой средние значения трех отдельных определений для крыс, выращиваемых на циклическом свету, которые подвергались воздействию зеленого света приблизительно 1200 люкс в течение 8 часов.(Адаптировано из Vaughan et al. , Photochem Photobiol. 75: 547–53, 2002)

2.1.1 Интенсивные светоиндуцированные изменения во внешних сегментах стержня

В сетчатке обесцвечивание родопсином запускает как зрительную трансдукцию, так и патологию света. эффекты на фоторецепторы. Это помещает начальное место поглощения фотона и инициирования светового повреждения на уровне ROS. Гистологическое исследование сразу после воздействия света показывает, что повреждение фоторецепторных клеток начинается в дистальных концах АФК и со временем прогрессирует, включая все АФК (Bush et al., 1991; Vaughan, et al. , 2002; Реме, 2005). Другой, почти немедленный эффект - увеличение числа фагосом в РПЭ. В условиях физиологического освещения они возникают из-за дистальных концов АФК, процесс, который по своей природе является циркадным (LaVail, 1976; Goldman et al. , 1980). Эти дисковые зевы обычно заменяются вновь синтезированными дисками в основании ROS, и длина стержня остается относительно постоянной. Однако, поскольку большое количество фагосом обнаруживается в RPE при поглощении поврежденных светом дисков ROS, это может привести к общему уменьшению длины стержня.Если бы это был простой переходный процесс, можно было бы ожидать, что длина стержня вернется к норме в течение 1-2 недель. Однако на длину АФК больше влияет интенсивный свет, особенно в верхней половине сетчатки (). Поэтапное сравнение относительных изменений длины ROS и толщины ONL показывает, что ROS непропорционально короткие в фоторецепторах, прилегающих к областям, демонстрирующим значительную потерю клеток (заштрихованная область). Умеренная потеря фоторецепторных клеток в верхнем полушарии также приводит к уменьшению длины АФК ().Таким образом, фоторецепторы в областях сетчатки, фланкирующих области с тяжелым или умеренным световым повреждением, выживают, хотя и с укороченными АФК. Почему поврежденные зрительные клетки выживают и что «подсказывает» баланс между повреждением и гибелью клеток, неизвестно, но Рапп и соавторы (1994) показали, что умеренное повреждение УФА приводит к укорочению АФК, процессу, который приписывают нарушенному синтезу диска. Кац и др. (1993) сообщил, что площадь поперечного сечения АФК также уменьшается с увеличением уровня окружающего света.Кроме того, плотность упаковки родопсина мембрана ROS зависит от интенсивности освещения при выращивании (Penn and Anderson, 1987) и выше у крыс, выращиваемых в темноте (Organisciak and Noell, 1977). Эти особенности могут помочь объяснить, почему восстановление родопсина в сетчатке, поврежденной светом, может быть ниже, чем ожидалось по измерениям толщины ONL или остаточной ДНК.

Поражение сетчатки светом может начаться с дистальных концов АФК, но на уровнях света, используемых для того, чтобы вызвать повреждение, обесцвечивание родопсином обычно превышает 90% и продолжается на всем протяжении стержня.Кроме того, в условиях высокой освещенности оптика освещения такова, что обесцвечивание родопсином происходит относительно равномерно по сетчатке (Williams, 1998). Как же тогда обесцвечивание родопсина интенсивным видимым светом отвечает за локальный эффект на морфологию диска и его влияние на длину АФК? Возможный ответ лежит в работе Williams и Penn (1985), которые обнаружили более высокую скорость регенерации родопсина в дистальных концах ROS, чем в проксимальных дисках. Они предположили, что витамин A эффективно доставляется к кончикам ROS во время темновой регенерации, потому что у грызунов апикальные отростки клеток RPE проходят только частично по длине стержня.Во время воздействия света это повысит вероятность повторного обесцвечивания и регенерации родопсина в дистальных дисках ROS.

Другая причина световых эффектов в наконечниках ROS может быть связана с различиями в составе мембран. Например, градиент содержания холестерина в мембранах был обнаружен в ROS (Andrews and Cohen, 1979; Caldwell and McLaughlin, 1985). Дистальные диски имеют более низкое соотношение холестерин / фосфолипид, чем диски, расположенные рядом с основанием ROS (Boesze-Battaglia et al., 1990; там же 1994). Поскольку вновь сформированные диски ROS постепенно вытесняют старые, распределение холестерина, следовательно, связано с возрастом диска. Это региональное различие в содержании дисковых стеролов ROS может повлиять на зрительную трансдукцию. Активность стимулированной светом фосфодиэстеразы ниже в формирующихся дисках ROS по сравнению с дисками, расположенными в дистальной области ROS (Boesze-Battaglia and Albert, 1990). Более низкий уровень холестерина мембран в старых дисках может также влиять на выделение поврежденных светом АФК и влиять на уровень окисления липидов.Kayatz et al. (1999) обнаружил повышенную реактивность пероксида в АФК при интенсивном освещении, но окисление не было сосредоточено исключительно на наконечниках АФК. Более того, хотя фотоповреждения сетчатки крыс приводят к окислению холестерина, это происходит в первую очередь в RPE, внутренних сегментах палочек и слое ганглиозных клеток (Rodriguez and Fliesler, 2009). Присутствие индуцированных светом пероксидов в дисках ROS разного возраста и содержания холестерина предполагает, что жирные кислоты ROS являются вероятной мишенью окислительной атаки.

2.1.2 Динамика повреждения фоторецепторов и гибели клеток

Активация родопсина интенсивным светом генерирует сигналы, которые инициируют патологические изменения в теле палочковой фоторецепторной клетки. Хотя детали этого сигнального каскада в настоящее время неизвестны, быстро вовлекается вся палочковая клетка, от кончика ROS до синаптического терминала. Скорость, с которой это происходит, позволяет предположить, что диффундирующее вещество является агентом повреждения, но это еще не было продемонстрировано. В конечном итоге, однако, световое повреждение приводит к зрительной гибели клеток в результате серии апоптотических событий.Одним из проявлений апоптоза является появление двухцепочечных разрывов ДНК, обнаруживаемых как «лестница» из 180–200 парных фрагментов при электрофорезе в агарозном геле. В то время как фрагментация ДНК является относительно поздним апоптотическим событием, начало формирования лестницы ДНК в сетчатке начинается в течение нескольких часов после появления света и зависит от длины волны используемого света, а также от его интенсивности (Shahinfar et al. , 1991; Remé и др. , 1995; Ли и др. , 1996). У крыс лестница ДНК сетчатки была обнаружена после нескольких часов воздействия зеленого света с интенсивностью около 3000 люкс (Shahinfar et al., 1991; Ли и др. , 1996). Реме и др. (1995) сообщил об обширном образовании лестницы ДНК всего после 2 часов воздействия белого света, также при 3000 люкс. В каждом случае окрашивание TUNEL выявляло появление фрагментированной ДНК в ONL, что совпадало с наличием лестниц ДНК. Было также обнаружено, что эти изменения совпадают или предшествуют одноцепочечным разрывам ДНК (Organisciak et al. , 1999a) и конденсации ядерного хроматина (Shahinfar et al., 1991; Hafezi et al. , 1997a), что подтверждает гипотезу индуцируемого светом диффузного окислительного агента.

Знание относительных временных курсов апоптотических изменений и фрагментации ДНК может помочь выяснить механизм светового повреждения, указав, когда повреждение фоторецепторов достигло точки инициации гибели клеток. Одной из проблем при определении начала повреждения ДНК является обнаружение низкого уровня расщепления цепи, который предшествует появлению лестниц ДНК или реактивности TUNEL.Другая причина - большая продолжительность некоторых интенсивных световых воздействий, из-за чего трудно определить, сколько света требуется, чтобы вызвать гибель зрительных клеток. Чтобы обнаружить ранние признаки фрагментации ДНК, мы стремились увеличить скорость повреждения светом всей сетчатки. К счастью, Вернер Ноелл предоставил нам одну из своих оригинальных камер для гипертермической световой экспозиции (Noell et al. , 1966). Это позволило нам лечить крыс в течение коротких периодов времени, а затем оценить почти синхронное развитие фрагментации ДНК, происходящей практически во всех фоторецепторах.содержит паттерны фрагментации ДНК сетчатки после 2 часов зеленого света в условиях гипертермии, с последующим разным периодом пребывания в темноте при комнатной температуре. В этих экспериментах использовалось одиннадцать сотен люкс света 490–580 нм, потому что родопсин максимально поглощает в этой области спектра. По данным Gordon et al. (2002), только около одной трети белого флуоресцентного света перекрывается со спектром поглощения родопсина. Это означает, что наша экспозиция зеленого света будет почти эквивалентна 3000 люкс белого света полного спектра, но без возможности побочных эффектов от коротковолнового света с более высокой энергией.Как показано на фиг.4, фрагментация ДНК явно присутствует через 4 часа после воздействия света и, скорее всего, присутствует только через 2 часа. После этого деградация ДНК увеличивается, достигает максимума через 1-2 дня и практически отсутствует через 4 дня. Это говорит о том, что начало индуцированного светом повреждения ДНК происходит быстро, примерно через 2 часа, и что однажды начавшаяся деградация ДНК продолжается примерно 2 дня. В то время ДНК в сильно поврежденных фоторецепторных клетках полностью деградировала, и ДНК восстанавливалась (Gordon et al., 2002) почти завершена в фоторецепторах, которым суждено выжить.

Крыс предварительно нагревали в темноте во влажной атмосфере при 97 ° C в течение 2 часов. Внутренняя температура тела составляла 100,5 ° F в начале воздействия зеленого света 1100 люкс в течение 2 часов. После экспонирования животных помещали в темноту при комнатной температуре. Сетчатку у крыс вырезали в разное время после этого и экстрагировали ДНК, как описано (Organisciak et al. , 1999).

2.1.3 Каспазы и другие ранние события

Традиционное мышление предполагает, что если фрагментация двухцепочечной ДНК опосредована эндонуклеазами и обнаруживается в течение нескольких часов после воздействия повреждающего света, то активации фермента должны предшествовать идентифицируемые восходящие события.Во время апоптоза повышение активности клеточных каспаз обычно, но не всегда, рассматривается как предвестник деградации ДНК. Сообщалось, что в случае светового повреждения сетчатки у крыс происходит активация каспаз-1, 3, 7, 8 и 9 (Wu et al. , 2002; Paterson, 2005; Perche et al. , 2007). Доказательства, подтверждающие участие каспаз в повреждении светом, включают вестерн-анализ прокаспаз и продуктов их протеолитического расщепления (Wu et al. , 2002; Patterson, 2005).Perche et al. (2007) использовал синтетические ингибиторы каспаз и обнаружил, что каспазы-3 и 7 были активны в течение 24-часового воздействия света, в то время как каспазы-1 и 4 и кальпаины были активны на 1 день позже. Увеличение мРНК каспаз также происходит при длительной световой обработке (Wu et al. , 2002; Patterson, 2005). Tomita et al. (2005) сообщил, что мРНК каспазы-3 повышается в сетчатке крысы после 6–12 часов света, но ее ферментативная активность не изменяется. Ли и др. .(2003) не обнаружили повышения уровня белка каспазы-3 в сетчатке глаза при адаптации крыс к яркому свету в течение нескольких дней и последующей обработке интенсивным светом. Точно так же после коротких периодов интенсивного белого света Donovan et al. (2001) обнаружил повышенные уровни внутриклеточного кальция и супероксида и деполяризацию митохондриальной мембраны в клетках сетчатки мышей Balb / c, но не активировал каспазу-3. Ингибирование нейрональной формы синтазы оксида азота (NOS) предотвращает реактивность TUNEL в ONL и значительно снижает влияние света на уровни кальция, выработку супероксида и мембранный потенциал митохондрий.Было высказано предположение, что S-нитрозилирование основных остатков цистеина оксидом азота (NO) может фактически ингибировать активацию каспаз (Donovan et al. , 2001). В модели повреждения светом у крыс ингибирование NOS сетчатки обеспечивает структурную защиту фоторецепторов, но лишь умеренную функциональную защиту (Kaldi et al. , 2003). В нейронах головного мозга крысы обработка NO приводила к снижению НАДН (Zhang et al. , 1994) и АТФ, изменений, которые, по-видимому, способствуют гибели некротических клеток по сравнению с апоптозом (Leist et al., 1999).

Учитывая временные рамки фрагментации ДНК сетчатки и различия, отмеченные выше, на данный момент можно сделать лишь несколько общих выводов. Во-первых, роль каспаз в поражении сетчатки светом, по-видимому, зависит от модели животных. В сетчатке крысы уровни мРНК каспазы-3 быстро увеличиваются при интенсивном освещении, а ингибирование активности каспазы предотвращает повреждение светом. В некоторых случаях активация каспазы-3 предшествует фрагментации ДНК или является совпадением с ней; в других он не активен.Стоит отметить, что Tomita et al. (2005) и Perche et al. (2007) использовали разные линии крыс-альбиносов, которые могут проявлять разную восприимчивость к световому повреждению сетчатки (Borges и др. , 1990; Iseli и др. , 2002). Активация каспазы-1 у крыс, по-видимому, происходит намного позже (Perche et al. , 2007) или не происходит вообще (Tomita et al. , 2005). У мышей уровни мРНК каспазы-1 увеличиваются через 6-8 часов после световой обработки, что указывает на последующую роль в деградации ДНК (Grimm et al., 2000b). Во-вторых, активность кальпаина увеличивается через 1 день после окончания световой обработки у крыс (Perche et al. , 2007), но его активация может происходить раньше у мышей. Кальцийзависимая активация кальпаина является быстрой in vitro , но ингибируется антиоксидантами (Sanvicens et al. , 2004). Активация многих эндонуклеаз также зависит от клеточного кальция, а антиоксиданты, как известно, предотвращают повреждение сетчатки светом. Это предполагает роль как ионов кальция, так и окислительного стресса в процессе повреждения.В подтверждение роли кальция крысы, получавшие флунаризин, который блокирует высвобождение кальция из внутриклеточных запасов, продемонстрировали снижение светового повреждения (Edward et al. , 1991). Наконец, различия в уровне света, необходимом для повреждения сетчатки, также кажутся видоспецифичными. Мышам обычно требуется более интенсивный свет, чтобы вызвать повреждение, чем крысам, и, как известно, существуют различные апоптотические пути, зависящие от интенсивности света (Hao et al. , 2002). Апоптотическая гибель клеток - это энергетически зависимый процесс, тогда как на некроз больше влияет клеточный кальций (Yuan et al., 2003). Вероятно, что существует континуум между апоптотической и некротической гибелью фоторецепторов, и что баланс между активацией каспазы и кальпаина зависит от динамики изменений клеточной энергии и уровней ионов.

2.2 Повреждение пигментного эпителия сетчатки

Интимные метаболические и морфологические взаимоотношения между нейроретиной и РПЭ, их высокое кислородное напряжение, а также скорость и продолжительность потока фотонов - все это связывает повреждение одной ткани с дегенерацией другой.Объединяющим фактором в повреждении фоторецепторов / RPE, по-видимому, являются индуцированные светом реактивные формы кислорода, генерируемые отбеливанием родопсина или соединений в RPE, таких как A2E (бис-ретинальдегид-фосфатидилэтаноламин). Ретинальдегид содержится как в родопсине, так и в A2E, но предпочтительное поглощение синего света A2E увеличивает вероятность повреждения RPE фотонами высокой энергии (Sparrow et al. , 2000). Повреждение синим светом может также затрагивать митохондриальные цитохромы в РПЭ (King et al., 2004) -или липофусциновых частиц, которые накапливаются с возрастом (Rozanowska et al. , 1995). Высокие уровни окружающего света были причастны к накоплению друзы (Bressler et al. , 1995), а фотоокисленный A2E, по-видимому, активирует систему комплемента (Zhou et al. , 2006), что указывает на то, что свет повреждает организм человека. RPE может способствовать развитию клинического заболевания.

У крыс, подвергшихся воздействию интенсивного зеленого света, появление повреждения RPE было отложено на несколько часов по сравнению с визуальным повреждением клеток (Noell et al., 1966). Эта задержка была приписана индуцированному светом токсическому фотопродукту, возникающему в фоторецепторах и затем диффундирующему к РПЭ. Используя парадигму периодического воздействия света на крыс, состоящую из нескольких периодов света продолжительностью 1 час / 2 часа темноты, Blanks et al. (1992) обнаружил большое количество фагосом RPE после каждого светового цикла. Предварительная обработка аскорбиновой кислотой значительно уменьшала накопление фагосом, предполагая, что вызванное окислением повреждение АФК было вовлечено в их фагоцитарное удаление.Последующее исследование подтвердило задержку в 5-10 часов между повреждением фоторецепторов и клеток RPE у крыс, подвергшихся воздействию широкополосного белого света (Hafezi et al. , 1997a). Эти авторы пришли к выводу, что событие выделения большого диска ROS, запускаемое интенсивным светом, может служить патологическим сигналом для апоптоза в клетках RPE. В связи с этим мы обнаружили массивное выделение диска ROS у крыс, поврежденных светом, при выращивании в темноте, а также более сильное повреждение клеток RPE, чем у крыс, выращенных при тусклом циклическом свете (Vaughan et al., 2002). Таким образом, удаление поврежденных светом дисков ROS может быть токсичным, приводя к окислительному стрессу в РПЭ. Этот фагоцитарный процесс также может приводить к накоплению молекул, поглощающих синий свет, таких как A2E (Sparrow et al. , 2000), или к частично разрушенным ROS-белкам и липид-белковым аддуктам (Crabb et al. , 2002).

2.2.1
Исследования и выводы in vitro

В то время как многое было извлечено из исследований in vivo , in vitro RPE поддается исследованиям, предназначенным для непосредственного тестирования методов лечения, которые способствуют повреждению или защите клеток.Например, широко считается, что поддержание клеточного глутатиона (GSH) важно для предотвращения окислительного повреждения тканей. Инкубация клеток RPE в присутствии цинка индуцирует фермент, контролирующий скорость синтеза GSH, по-видимому, через антиоксидантно-чувствительный элемент (ARE) и Nrf-2 (фактор, связанный с ядерным фактором, эритроидом-2) (Ha et al. , 2006) . На физиологическом уровне цинк продлевает жизнь клеток РПЭ in vitro , тогда как на более высоких уровнях он может быть токсичным (Wood and Osborne, 2003).Тем не менее, даже в присутствии высоких уровней цинка одновременная инкубация клеток РПЭ с антиоксидантами снижает его токсические эффекты (Wood and Osborne, 2003). Предварительная инкубация клеток РПЭ с внутриклеточным антиоксидантом α-липоевой кислотой также индуцирует синтез GSH и снижает гибель клеток, вызванную обработкой перекисью (Voloboueva et al. , 2005). Было показано, что природное вещество сульфорафан, обнаруженное в крестоцветных, таких как брокколи, индуцирует гены в RPE, которые приводят к увеличению GSH, ферментов детоксикации, таких как NADH-хинон-оксидоредуктаза (Gao and Talalay, 2004), и тиоредоксина, окислительно-восстановительного потенциала. -активный белок (Tanito et al., 2005а). Точно так же эриодиктиол, биофлавиноид, обнаруженный в цитрусовых, индуцирует синтез GSH в клетках ARPE-19 и обеспечивает долгосрочную защиту от окислительного повреждения (Johnson et al. , 2009). Сходным образом сверхэкспрессия GSH пероксидазы-1 и / или -4 в клетках ARPE-19 снижает степень опосредованной окислителем гибели клеток (Lu et al. , 2009). Таким образом, тиоловый статус РПЭ важен для поддержания функции и множества эффекторов, включая окислительный стресс (Lin et al., 2002), а тиол-специфический окислитель диамид (Obin et al. , 1998) может привести к снижению. Ион цинка, природные вещества и антиоксиданты повышают уровни GSH, часто через ARE и факторы транскрипции, такие как Nrf-2, что приводит к снижению окисления RPE (Gao and Talalay, 2004; Tanito et al. , 2005a; Ha ). и др. , 2006 г., Джонсон и др. , 2009 г.). Снижение окислительного стресса в РПЭ с помощью аскорбиновой кислоты также поддерживает митоген-активированную протеинкиназу-1 фосфатазу (MKP-1), которая инактивирует путь JNK и предотвращает фотоповреждение (Lornejad-Schafer et al., 2009 г.). В целом, эти данные предполагают, что существует несколько механизмов антиоксидантного действия в РПЭ, включая уменьшение активных форм кислорода и повышение уровней GSH, которые, в свою очередь, влияют на ферменты и / или пути, которые защищают клетки от окислительного стресса.

2.3 Ремоделирование сетчатки после воздействия

Ремоделирование сетчатки относится к серии анатомических изменений в клетках сетчатки после потери относительно большого количества фоторецепторов, происходящих в течение недель или даже месяцев (Marc and Jones, 2003).Три отдельные фазы были описаны на животных моделях наследственной дегенерации сетчатки и отслоения сетчатки (Marc and Jones, 2003; Fisher et al., 2005; Marc, в печати). События фазы 1 включают стресс РПЭ и дегенерацию фоторецепторов, такую ​​как укорочение внешнего сегмента, смещение зрительного пигмента и аномалии синапсов. События фазы 2 включают смерть фоторецептора bona fide , активность микроглии, ретракцию дендритов биполярных клеток и гипертрофию клеток Мюллера, включая образование уплотнения - в отличие от рубца - на внешней сетчатке.Фаза 3 включает аберрантное формирование нейритов и синаптогенез; к этому моменту реконструкция считается необратимой, что «сужает окно» для терапевтического вмешательства (Марк, в печати).

Мы недавно задокументировали ремоделирование сетчатки в сетчатке, поврежденной светом, у крыс-альбиносов (Marc et al., 2008). Этих животных выращивали при тусклом свете в течение 60 дней, а затем подвергали 24–48 часам интенсивного зеленого света, что обычно приводит к потере 50–80% фоторецепторов. Ремоделирование этих поврежденных светом глаз крысы имело три фазы, описанные выше, с некоторыми примечательными дополнениями.Во-первых, события фазы 3 произошли наравне с самыми быстрыми из известных наследственных дегенераций сетчатки. Во-вторых, граница между поврежденными и выжившими клетками сетчатки была резкой. В-третьих, дегенерация сетчатки превысила типичные явления фазы 3, включая разрушение не только клеточного уплотнения Мюллера, но и естественного интерфейса кровь-сетчатка, образованного RPE, мембраной Бруха и хориокапиллярами. Глиальные и нейрональные клетки мигрировали через разрыв и поселились в сосудистой оболочке, что в конечном итоге поставило под угрозу перфузию сосудов, как отмечалось ранее (Tanito et al., 2007). Хотя миграция глии была описана ранее, степень подвижности и миграции нейронов в сетчатке крысы, поврежденной светом, является значительной. Локальные последствия этого заключаются в разрушении всей архитектуры сетчатки, в результате чего остается ткань, пронизанная отверстиями, заполненными жидкостью. По этой причине ремоделирование после легкого повреждения было названо «экстремальным»; тем не менее сходство с фенотипом потери клеток сетчатки при поздней стадии атрофической возрастной дегенерации желтого пятна поразительно (Marc et al., 2008).

Интересно, что выживание даже существенно дедифференцированных колбочек задерживает события ремоделирования Фазы 3 (Jones and Marc, 2005, Marc, в печати). При наследственной дегенерации сетчатки контакт с выжившими колбочками - даже с глубоко измененными колбочками - по-видимому, побуждает палочковые биполярные клетки участвовать в переключении мишеней и становиться, по сути, OFF-биполярными клетками (Marc et al., 2007). Следовательно, выживание колбочек может подавить грубое ремоделирование, но при этом существенно повредить схемы сетчатки.Эти результаты важны для повышения вероятности успеха трансплантации сетчатки. Только понимая причины и механизмы ремоделирования сетчатки, мы можем найти способы предотвратить анатомическое перемещение клеток и синапсов.

Восстановление сетчатки: взгляд в будущее

Кредит: Эндрю Хосравани

Чтобы понять, насколько трудной может быть жизнь для людей с продвинутой возрастной дегенерацией желтого пятна (AMD), сфокусируйте взгляд дальше по странице и попробуйте перечитать это предложение, используя только свое периферическое зрение.Люди с продвинутой AMD видят сильно искаженное изображение или большое черное пятно в центре своего зрения, что делает повседневные задачи, такие как чтение, приготовление пищи или вождение, крайне неприятными, если не невозможными. При отсутствии лекарств пострадавшие будут нести это заболевание до конца своей жизни.

ВМД является наиболее распространенным из группы глазных заболеваний, вызванных дегенерацией сетчатки - тонкого слоя ткани в задней части глаза, который преобразует свет в электрические сигналы, которые затем преобразуются в изображение мозгом.К 2020 году примерно у 196 миллионов человек во всем мире разовьется AMD. Еще несколько миллионов будут поражены менее распространенными наследственными формами дегенерации сетчатки, такими как пигментный ретинит, группа заболеваний, которые сначала влияют на периферическое зрение и часто развиваются в раннем детстве.

Учитывая масштаб проблемы, неудивительно, что исследователи работают над более глубоким пониманием причин дегенерации сетчатки, а также исследуют различные терапевтические подходы в надежде восстановить утраченное зрение.

Лидируют несколько потенциальных методов лечения, основанных на стволовых клетках, которые способны принимать форму клеток любого типа, которые вносят свой вклад в сложную структуру сетчатки. Несколько процедур, включающих имплантацию клеток сетчатки, полученных из стволовых клеток, уже прошли испытания на людях. В марте Лондонский проект по лечению слепоты - результат сотрудничества исследователей из Университетского колледжа Лондона и глазной больницы Мурфилдса - объявил о результатах испытания, в котором два человека с ВМД получили биоинженерный пластырь, содержащий клетки сетчатки, полученные из эмбриональных стволовых клеток человека (L. .da Cruz et al. Nature Biotechnol. 36 , 328–337; 2018).

Пластырь был сделан путем уговаривания стволовых клеток дифференцироваться в пигментный эпителий сетчатки - монослой клеток, который образует интерфейс между сетчаткой и кровеносной системой и который поврежден у людей с ВМД. Затем клиницисты смогли заменить часть поврежденного эпителия здоровыми клетками, хирургическим путем доставив пластырь к основанию сетчатки. Оба реципиента хорошо перенесли процедуру, что перекликается с результатами аналогичного испытания в Японии (M.Mandai et al. N. Engl. J. Med. 376 , 1038–1046; 2017). Однако, в отличие от участников японского исследования, оба участника исследования Лондонского проекта сообщили об улучшении своего зрения: один из них перешел от почти неспособности читать к чтению более 80 слов в минуту.

Хотя эти испытания слишком малы, чтобы сделать твердые выводы о том, может ли терапия стволовыми клетками обеспечить излечение от AMD, эти многообещающие результаты активизировали эту область. И поскольку методы культивирования стволовых клеток продолжают совершенствоваться, перспективы выращивания не только отдельных типов клеток, но и целых функциональных сетчаток становятся все ближе.Такие системы могут стать мощным инструментом для открытия лекарств и моделирования болезней. Исследователи уже создали органоиды сетчатки, которые поразительно похожи на сетчатку человека с точки зрения клеточного состава и организации. Для людей, страдающих дегенерацией сетчатки, будущее становится намного яснее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *