Ключевая роль повышенной активности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в развитии многих заболеваний, в том числе и глазных, в настоящее время уже не подвергается сомнению. Хорошо известно, что при воздействии неблагоприятных факторов происходит активизация свободно-радикальных реакций с образованием вторичных радикалов, оказывающих повреждающее действие на клеточные мембраны. Система антиоксидантной защиты с помощью сложных и разнообразных механизмов регуляции препятствует генерации свободных радикалов или инактивирует вторичные продукты ПОЛ, предотвращая тем самым развитие различных патологических состояний.
Углубленные исследования последних десятилетий показали, что активация ПОЛ клеточных мембран структур глаза играет существенную роль в патогенезе многих глазных заболеваний: прогрессирующей близорукости, глаукомы, катаракты, конъюктивита, ретинопатии различной этиологии, внутриглазных кровоизлияний. Показано, что в этих случаях содержание продуктов ПОЛ в тканях и жидких средах глаза увеличивается, а дефицит интраокулярных компонентов антиоксидантной защиты по мере прогрессирования патологического процесса становится все более выраженным.
Процесс прогрессирования близорукости сопровождается снижением общей антиокислительной активности крови, а также разнонаправленным изменением ферментативной активности: уменьшением уровня супероксиддисмутазы и возрастанием глютатионпероксидазы, что свидетельствует о дефиците антиоксидантных резервов организма. Об активации ПОЛ говорит также накопление в крови у детей с миопией средней и высокой степени вторичных продуктов свободно-радикальных реакций (малонового диальдегида), обусловленное снижением перекисной резистентности мембран эритроцитов. На этом фоне отмечается увеличение катаболической емкости каталазы – фермента, снижающего уровень образования вторичных радикалов и детоксирующего перекись водорода в тканях. Имеются данные о более высоком уровне продуктов ПОЛ в субретинальной жидкости взрослых больных с миопией и отслойкой сетчатки по сравнению с уровнем ПОЛ в этой же биологической жидкости пациентов с отслойкой сетчатки, но без миопии. Интересно, что уровень продуктов ПОЛ в хрусталике и стекловидном теле при катаракте, сочетающейся с миопией, оказался достоверно выше, чем при старческой катаракте и, разумеется выше, чем в норме.
Наконец, нарушение баланса между уровнем свободно-радикальных реакций и антиоксидантной активностью является весьма существенным фактором, способствующим переходу миопии в осложненную форму. При прогрессирующей миопии в детском и подростковом возрасте более, чем в 40% случаев развиваются центральные и периферические витреохориоретинальные дистрофии (ПВХРД). Их частота существенно возрастает с увеличением возраста, степени миопии и длительности ее течения. Между тем своевременно проведенные лечебно-профилактические мероприятия во многих случаях позволяют не просто остановить процесс усиления миопической рефракции, но предотвратить возникновение этих осложнений или оказать тормозящее влияние на их развитие.
Поскольку в возникновении ПВХРД большую роль играет сдвиг оксидантно-антиоксидантного баланса в средах и тканях глаза в сторону ослабления защиты от свободно-радикального повреждения, антиоксидантная терапия может оказаться весьма полезным средством стабилизации миопического процесса.
Необходимым звеном в системе антиоксидантной защиты являются некоторые микроэлементы, выполняющие целый ряд важнейших функций. Как известно, значение микроэлементов – большой группы химических веществ,
содержание которых в организме не превышает 10(-9) – 10(-12) мас/%, – в жизнедеятельности клеток и поддержании постоянства внутренней среды организма чрезвычайно велико и многообразно, и не уступает роли витаминов. Существенные особенности жизненно необходимых микроэлементов в их оптимальных дозах состоят в том, что каждый из них активирует более или менее обширную группу ферментов (хотя механизмы активации могут быть различными).
Цинк, медь, железо, магний, кальций, кобальт, никель, марганец, барий, ванадий, титан, кремний и другие микроэлементы постоянно присутствуют практически во всех структурах здорового глаза: в сетчатке, сосудистом тракте, хрусталике, стекловидном теле, роговице и склере.
Как показали целенаправленные исследования, одним из существенных факторов, влияющих на обменные процессы в структурах миопического глаза, является уровень цинка. Этот микроэлемент участвует в синтезе ДНК и РНК, играет значительную роль в поддержании иммунного статуса, входит в состав важнейших ферментов, регулирующих как общий, так и глазной метаболизм. Из всех специализированных тканей организма человека наиболее высокий уровень цинка отмечается в хориоидее и сетчатке, и, в первую очередь, в ее пигментном эпителии, деструкция которого является начальным этапом развития дистрофии сетчатки.
При дефиците цинка нарушается нормальный метаболизм фоторецепторов, развиваются патологические изменения на периферии сетчатки, вследствие чего снижается темновая адаптация и нарушаются другие зрительные функции. Цинк необходим для поддержания нормальной структуры зрительного нерва, его недостаток вызывает уменьшение миелинизации нервных волокон, что может вызвать оптическую нейропатию.Этот микроэлемент содержится в водянистой влаге, являясь ингибитором карбоангидразы, фермента, участвующего в продукции водянистой влаги.
Кроме того, цинк принимает участие в синтезе белков, в частности, коллагена, основного протеина склеральной оболочки глаза, растяжение которой является ведущим патогенетическим звеном прогрессирования миопии. При миопии установлено как общее, так и местное нарушение обмена цинка: в склере и сосудистой оболочке миопического глаза уровень цинка достоверно снижен, а период прогрессирования миопии у детей и подростков сопровождается снижением концентрации этого микроэлемента в слезной жидкости и аномальным его содержанием в волосах. Дефицит цинка, обладающего выраженными антиокислительными свойствами, может быть существенным фактором ослабления системы антиоксидантной защиты как организма в целом, так и тканей глаза, а его участие как антиоксиданта в регуляторном антиокислительном воздействии является совершенно необходимым. В этом отношении цинк действует не один: он является частью комплекса микроэлементов, поддерживающих нормальный статус глазных структур.
В первую очередь концентрация цинка в биологических жидкостях и тканях тесно взаимосвязана с содержанием еще одного микроэлемента-биотика – меди. Участие медьзависимого фермента супероксиддисмутазы в механизме защиты от повреждающего действия ПОЛ и активных форм кислорода является одной из самых важных функциональных ролей меди . Второй не менее фундаментальной функцией меди считается участие медь-содержащего фермента лизилоксидазы в формировании поперечных связей в молекуле коллагена, т.е. в процессе его биосинтеза и созревания, что весьма важно для поддержания нормальной опорной функции склеры. Железо также активно участвует в окислительно-восстановительных процессах, однако в случае превышения оптимальной концентрации прооксидантные свойства железа могут способствовать интенсификации процессов ПОЛ в тканях глаза. В этих случаях катализированное железом ПОЛ ингибируется, в первую очередь, цинком, медь-содержащими агентами – церулоплазмином и супероксидисмутазой, а также витамином Е. В системе антиокислительной защиты клеток участвует магний, повышающий резистентность к свободнорадикальному окислению .
В число микроэлементов, принимающих то или иное участие в функциони-ровании антиокислительной защитной системы организма и в обмене соединительной ткани, входят также селен, бор, алюминий, хром, никель и некоторые другие элементы .
Отмечена связь нарушений метаболизма отдельных микроэлементов с некоторыми глазными заболеваниями. Выявлены сдвиги в балансе цинка и меди при патологии сетчатки (пигментном ретините, возрастной макулодистрофии и болезни Штаргардта), при глаукоме и возрастной катаракте. Развитие диабетической ретинопатии происходит на фоне нарушения обмена цинка, меди, магния, хрома.
При высокой миопии в крови выявлены изменения в содержании железа, кобальта, кремния и алюминия, увеличение концентрации калия и хлоридов при одновременном снижении кальция, возможно, связанном с нарушением его усвоения. Представляется особенно важным тот факт, что и у взрослых и у детей с миопией отмечены нарушения в метаболизме цинка и меди. Комплексное исследование обмена микроэлементов при миопии, включающее элементный анализ склеры и хориоидеи миопических глаз, а также волос и слезной жидкости детей и подростков с прогрессирующей миопией, показало, что изменение при миопии опорных (биомеханических) свойств корнеосклеральной оболочки глаза связано с нарушением обмена (как общим, так и непосредственно в органе зрения), в первую очередь цинка, а также меди, алюминия, бария и хрома, играющих важную роль как в биосинтезе коллагеновых структур, так и в функционировании оксидантно-антиоксидантной системы глаза.
Снижение при миопии антиоксидантных резервов, как на уровне организма, так и непосредственно в средах и тканях глаза нередко связано не только с нарушением микроэлементного баланса, но и с дефицитом витаминов С, А, Е, каротиноидов (в первую очередь, ликопина и b-каротина), а также оксикаротиноидов – макулярных пигментов лютеина и зеаксантина.
Витамин С, как известно, выполняет в органе зрения одновременно несколько функций: нормализует проницаемость капилляров, тем самым регулируя глазную гемодинамику, служит фильтром, защищающим внутренние структуры глаза от повреждающей коротковолновой области спектра, активно участвует в метаболизме коллагена, а также является мощным природным антиоксидантом. Недаром аскорбиновой кислоты в роговице, водянистой влаге и хрусталике содержится в десятки раз больше, чем в плазме крови. Пока нет данных, впрямую свидетельствующих об уменьшении уровня аскорбиновой кислоты в тканях и средах глаза при миопии, однако показано, что ее дефицит приводит к снижению антиоксидантных резервов и, возможно, является одной из причин развития катаракты, глаукомы, макулярной дегенерации. Прием аскорбиновой кислоты в комплексе с другими медикаментами, в частности, с рибофлавином, давно рекомендуется пациентам с прогрессирующей и осложненной миопией.
Необходимо отметить, что витамин С, являясь мощным восстановителем, способствует образованию активных форм некоторых витаминов, в первую очередь, витамина А из b-каротина, витамина Е и витаминов группы В. Антиоксидантные и капилляроукрепляющие свойства витамина С усиливаются в присутствии флавоноидов и антоцианозидов черники.
Антоцианозиды и флавоноиды, содержащиеся в листьях и плодах черники, благодаря их выраженному антиоксидантному и сосудопротекторному действию, представляют для офтальмологов особый интерес. По данным различных авторов, эти вещества способствуют улучшению реологических свойств крови, поскольку снижают тонус сосудистой стенки и способствуют ее укреплению (эффект обусловлен участием данных веществ в регуляции биосинтеза коллагена), уменьшают тромбообразование, а также ускоряют регенерацию обесцвеченного родопсина. Клинические исследования показали, что препараты черники (160-320 мг в день стандартной дозы содержат 25% антоцианозидов) способствуют улучшению зрительных функций у больных с поражением сетчатки различного генезиса, в том числе и при миопии. Ускорение регенерации родопсина и активация ферментов сетчатки под влиянием экстракта черники улучшают ночное зрение, снижают риск развития дистрофии сетчатки, ускоряют процесс восстановления зрения после длительных зрительных нагрузок. Показано, что прием препаратов на основе экстракта черники в течение месяца у больных с центральной хориоретинальной дистрофией приводит к улучшению функциональных показателей центральной зоны сетчатки. Кроме того, антоцианозиды и флавоноиды черники подавляют патологическую альдозо-редуктазную активность в тканях хрусталика и предупреждают развитие катаракты.
Важная роль в поддержании антиоксидантного статуса структур глаза принадлежит природным антиоксидантам – каротиноидам, таким как b-каротин, a-каротин, g-каротин и b-криптоксантин, которые являются предшественниками ретиноидов (в частности, витамина А), необходимых для зрительного цикла родопсина, его обесцвечивания и восстановления.Формированию витамина А из растительного пигмента b-каротина способствует витамин Е. Необходимо подчеркнуть, что предшественник витамина А – b-каротин проявляет выраженные дозозависимые свойства, выступая как антиоксидант только при определенных концентрациях. У людей с низким уровнем каротиноидов существенно возрастает риск развития катаракты и возрастной макулодистрофии. В то же время, системный прием адекватных доз b-каротина, витамина А (для полноценного усвоения которого требуется цинк), и жирорастворимого витамина Е, прерывающего цепные реакции окисления липидов, ускоряет эпителизацию и сокращает частоту формирования помутнений роговицы после фоторефракционной кератэктомии у пациентов с миопией.
Два гидроксикаротиноида, лютеин и зеаксантин, были идентифицированы как главные каротиноиды в макулярном пигменте сетчатки человека, определяющие его плотность, при этом зеаксантин может образовываться в макулярной области из лютеина. Именно низкое содержание этих веществ в желтом пятне является фактором риска развития возрастной макулодистрофии и центральной экссудативной хориретинальной дистрофии. Лютеин, зеаксантин и активный каротиноид ликопин в адекватных дозах на 20% снижают риск возникновения катаракты. Отмечено также защитное влияние ликопина в качестве средства профилактики развития возрастной макулодистрофии и диабетической ретинопатии.
Подобный эффект при данной патологии, как показали широкие клинические
испытания, оказывает также комплекс, включающий витамины С и Е, бета-каротин и цинк. Экстракт черники в сочетании с этими же витаминами и цинком, а также лютеин улучшают зрительные функции у взрослых пациентов с миопией . Для профилактики развития возрастной макулярной дегенерации сетчатки рекомендуют использовать комплекс, содержащий лютеин, зеаксантин, цинк, витамины А, С и Е. Лютеин, зеаксантин ликопин и витамин Е (a-токоферол) в значительной степени уменьшают образование липофусцина, накопление которого в пигментном эпителии сетчатки способствует развитию макулярной дистрофии. Положительную динамику в состоянии зрительных функций отметили после применения различных сочетаний упомянутых компонент у взрослых пациентов с близорукостью и другими нарушениями рефракции, а также у больных с различной патологией сетчатки.
Таким образом, исследования последних лет показывают, что успешное лечение прогрессирующей миопии и других заболеваний глаз, связанных с нарушением антиоксидантного статуса, во многом зависит от проведения адекватной общей и местной антиоксидантной терапии. В качестве системных антиоксидантов в офтальмологической практике часто применяют аевит, витамин Е, рутин, аскорбат, липоевую кислоту, а для местного применения используют эмоксипин либо в каплях, либо в виде инъекций, а также инъекционные формы дицинона. Однако сейчас не вызывает сомнений, что для эффективной профилактики прогрессирующей миопии и ее осложнений необходима целенаправленная системная и комплексная терапия, включающая микроэлементы, в первую очередь, цинк, антоцианозиды черники, природные каротиноиды (лютеин, зеаксантин, ликопин, бета-каротин), а также наиболее значимые для глазного метаболизма витамины, такие как А, С, Е и рибофлавин.