ІНСТИТУТ ОЧНИХ ХВОРОБ І ТКАНЕННОЇ ТЕРАПІЇ

ім. ВП. ФІЛАТОВА АМН УКРАЇНИ

РАМЗІ АДЕЛЬ ЕЛЬ-БІШАРА

УДК 617.741–004.1–092:577.164.11

РОЛЬ МЕТАБОЛІЧНОГО СТАТУСУ ТІАМІНУ В ПАТОГЕНЕЗІ КАТАРАКТИ

14.01.18. Очні хвороби

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Одеса 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому державному медичному університеті ім.М.Горького МОЗ України.

Науковий керівник доктор медичних наук, професор

Павлюченко Костянтин Павлович,

Донецький державний медичний

університет ім. М.Горького МОЗ України,

завідувач кафедри очних хвороб

Офіційні опоненти: Доктор медичних наук, старший науковий співробітник Красновид Тетяна Андріївна, Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П.Філатова АМН України, зав.відділення відновлювально-реконструктивної мікрохірургії ока (опіки, контузійні та проникаючі поранення)

Доктор медичних наук, професор Кондратенко Юрій Миколайович, Київська медична академія післядипломної освіти ім.П.Л.Шупика МОЗ України, професор кафедри очних хвороб.

Провідна установа – Харківський державний медичний університет, кафедра очних хвороб, МОЗ України, м. Харків.

Захист дисертації відбудеться “05” липня 2002 року о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.556.01 в Інституті очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П.Філатова АМН України за адресою: 65061, м. Одеса, Французький бульвар, 49/51.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П.Філатова АМН України (адреса: 65061, м. Одеса, Французький бульвар, 49/51).

Автореферат розісланий “31” травня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук, професор Пономарчук В.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вікова катаракта за питомою вагою серед очних хвороб займає одне з головних місць. Відомо, що понад 2 млн осіб у світі сліпнуть внаслідок катаракти, близько 50 млн. осіб страждає недобачанням через це захворювання [Логай И.М., 1987, Логай И.М., Сергиенко Н.М., Ферфильфайн И.Л., 1998, Taylor H.R., Sommer A., 1990]. Наявність декількох типів вікових катаракт, розвиток помутнінь кришталиків з різною швідкістю прогресування припускає існування різних патогенетичних механізмів. На сьогодні немає єдиної теорії катарактогенезу, оскільки відсутній єдиний механізм виникнення катаракти [Пучковская Н.А., Метелицына И.П., Красновид Т.А., 1993, Красновид Т.А., 1995].

На цей час велика кількість дослідників вважає, що однією із причин зниження активності захисних систем у кришталику є недостатнє надходження в організм природних біоантиоксидантів і вітамінів. Експериментальним шляхом встановлено, що одні вітаміни (токоферол, каротин, аскорбінова кислота) є найважливішими антиоксидантами, які захищають білки кришталика від окислювального пошкодження. Інші (вітаміни В1, В2, В6, РР) є кофакторами у ферментативних реакціях і беруть участь у синтезі та регенерації відтворених компонентів антиокислювальної системи. Доведено роль триптофану, деяких амінокислот, мікроелементів і вітамінів у забезпеченні нормального метаболізму кришталика та збереженні прозорості. В ряді досліджень показано, що недостатність у дієті вітімінів Є, С, D, А підвищує ризик утворення катаракти. Виявлено також взаємозв’язок між розвитком катаракти і метаболічним забезпеченням пірідоксином і вітаміном Е [Воскресенская Л.К., 1984, Пучковская Н.А., Метелицына И.П., Красновид Т.А., 1993, Метелицына И.П., Коломийчук С.Г., Леус Н.Ф., 1996].

Істотним чином на метаболізм у кришталику впливає різна забезпеченість організму вітамінами і коферментами, що може зумовлюватися наявністю хронічних захворювань шлунково-кишкового тракту і зниженням обмінних процесів. Це, в свою чергу, впливає на процеси всисання,, транспорт і біосинтез коферментних форм вітамінів у клітинах тканин. Підвищення нервово-емоційного напруження, несприятливі чинники виробництва, порушення всмоктування і утилізація в старших вікових групах призводить до збільшення потреби в них. Порушення білкового обміну у людей похилого віку також погіршує умови фіксування вітамінів в організмі, а перевага в раціоні вуглеводів сприяє підвищеному витрачанню вітамінів групи В [Спиричев В.Б., Галдаров Н.А., 1981, Парамей О.В., 1986, Leus N.F., 1991].

Слід зазначити, що підвищений вміст вітаміну може блокувати активні центри ферментів, коферментом яких він є, і знижувати активність ензимів. Тому застосування біохімічних досліджень, спрямованих на виявлення міри забезпечення організму вітамінами і їх включення до комплексної терапії з урахуванням цієї оцінки є виправданим і має бути строго індивідуальним. Очевидно, відсутність об’єктивної оцінки насиченості організму як вітамінами, так і коферментними формами, пояснює низьку їх ефективність як засобів лікування вікової катаракти [Кукса В.Д., Федорова Л.И., Усов Н.И., 1984, Спиричев В.Б., Рымаренко Т.В., Овчинников Н.Д., 1987, Парамей О.В., Салей М.Я., Парамей В.Г., 1992].

В ряді досліджень, проведених в Інституті очних хвороб ім.В.П.Філатова, було встановлено чіткий взаємозв’язок між рибофлавіном і піродоксалем та процесами катарактогенезу в експерименті і розвитком вікової катаракти у людей [Логай И.М., 1987, Гунько В.А., 1989, Гунько В.А., Леус Н.Ф., Дрожжина Г.И., 1989, Логай И.М., Леус Н.Ф., Путиенко А.А., 1994, Метелицына И.П., Коломийчук С.Г., Леус Н.Ф., 1996, Кравченко Л.И., Метелицына И.П., Красновид Т.А., 1997].

Доведено, що рівень коферментів у кришталику, зокрема перидоксальфосфат, флавінаденіндінуклеатід, є одним з істотних ланок механізму стійкості його компонентів як у разі старіння, так і в разі дії катарактогенних факторів [Дрожжина Г.И., 1991, Путиенко А.А., 1994].

В цьому зв’язку дослідження показників тіамінового статусу при катарактогенезі дозволить не тільки розкрити важливі ланки патогенезу катаракти, а й сприятиме розробці диференційованого методу терапії і профілактики прогресування катаракти. Найбільш чутливим та інтегральним показником метаболічної забезпеченості організму тіаміном є є визначення активності транскетолази (ТК) і тіаміндифосфату (ТДФ) – ефекту (ступеня активації ТК доданим ТДФ).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є складовою частиною науково-дослідної теми кафедри очних хвороб Донецького державного медичного університету ім.М.Горького МОЗ України “Розробка та використання нових методів лікування хворих з поєднанням первинної глаукоми й катаракти” (№ держреєстрації 0100U000050, шифр теми МК 00.04.02, 2000-2002 роки), де автор був співвиконавцем та безпосередньо брав участь в обстеженні та лікуванні хворих на катаракту.

Ціль і задачі роботи. З’ясувати роль порушення метаболічного статусу тіаміну в катарактогенезі і науково обгрунтувати доцільність його диференційної корекції в комплексному медикаментозному лікуванні хворих на вікову катаракту.

Досягнення поставленої мети вимагало таких задач:

1. Вивчити дію катарактогенного фактора – світла високої інтенсивності на метаболічну забезпеченість тіаміном та активність транскетолази в кришталику й організмі експериментальних тварин.

2. Дослідити в умовах В1-гіповітамінозу динаміку пошкоджень оптичних властивостей кришталика внаслідок дії світла високої інтенсивності.

3. У хворих з різними формами вікової катаракти дослідити функцію тіамінового ферменту транскетолази і метаболічний статус тіаміну в крові й кришталику.

4. Вивчити взаємозв’язок між метаболічним статусом вітаміну В1 і швидкістю розвитку та ступенем зрілості вікової катаракти.

5. Вивчити особливості метаболічного статусу В1 у хворих на вікову катаракту в залежності від їх віку.

6. Проаналізувати роль коферментної форми тіаміну в процесах катарактогенезу і дати наукове обгрунтування доцільності корекції метаболічного статусу тіаміну при розробці комплексної метаболітної терапії вікової катаракти.

Об’єкт дослідження. Хворі з віковою катарактою, експериментальні тварини (кролики).

Предмет дослідження. Розвиток експериментальної катаракти В1-гіповітамінозі, дія світла високої інтенсивності на метаболічний статус тіаміну й функцію тіамінового ферменту – транскетолази, дослідження показників метаболізму та функції тіаміну в кришталиках і крові хворих на вікову катаракту.

Методи дослідження. Біомікроскопія кришталика кроліків, спектрофотометричне визначення активності транскетолази, визначення метаболічної забезпеченості коферментною формою тіаміну тканин кришталика і всього організму (кров), загальний комплекс офтальмологічного обстеження пацієнтів, статистичні методи (статистичний пакет “Statgraphics –3,0” на комп’ютері Pentium 2-233).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено достовірне скорочення терміну появи ушкодження кришталика і підвищення швидкості прогресування катаракти в експерименті у тварин при гіповітамінозі В1 в порівнянні з тваринами з нормальним метаболічним статусом цього вітаміну.

Вперше виявлено, що тривале впливання світла високої інтенсивності вірогідно знижує метаболічну забезпеченість тіаміном кришталиків експериментальних тварин та інгібує активність транскетолази, що призводить до розвитку помутніння кришталика.

Вперше доведено роль метаболічного дефіциту вітаміну В1 в патогенезі вікової катаракти на підставі виявлення значного зниження, в порівнянні з нормою, активності транскетолази в кришталиках хворих з різними морфологічними формами захворювання, а також зниження активності транскетолази в крові хворих при змішаній катаракті

Вперше показано, що у пацієнтів у стадії зрілої катаракти найбільш різко виражений метаболічний дефіцит тіаміну в крові і кришталику.

Вперше виявлено, що в крові хворих на вікову катаракту до 59 років достовірно знижена активність транскетолази і підвищений ТПФ – ефект.

Практичне значення одержаних результатів. Дані роботи на основі дослідження метаболічного статусу тіаміну в хворих на вікову катаракту науково обгрунтовують необхідність диференційованого включення корекції метаболічного статусу вітаміну В1 до комплексної метаболітної терапії цього захворювання.

Особам, котрі працюють в умовах підвищеного світлового навантаження, рекомендується вітамінна корекція тіаміну за показаннями попереднього визначення у них ТДФ – ефекту в крові.

Основні наукові положення та практичні результати роботи включено до програми лекцій та практичних занять студентів і лікарів-інтернів кафедри очних хвороб Донецького державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Ідея роботи, тобто дослідження біохімічних показників у хворих на вікову катаракту з метою встановлення ролі метаболічного статусу тіаміну в катарактогенезі й доцільності його диференційної корекції в системі медикаментозного лікування, належить здобувачеві у співавторстві з д.м.н., проф. Павлюченком К.П. Здобувач брав безпосередню участь у проведенні всіх біохімічних досліджень, лікуванні та обстеженні спостережуваних хворих. Особисто здобувачем проводилося обстеження 224 (100 %) хворих на вікову катаракту в до- і післяопераційному періодах. Щоб одержати кришталики, призначені для біохімічних досліджень, безпосередньо здобувачем здійснено 29 % операцій екстракапсулярної екстракції катаракти (ЕЕК) з імплантацією інтраокулярної лінзи (ІОЛ), в решті 71 % операцій здобувач брав участь як ассистент наукового керівника професора Павлюченка К.П. Особисто автором проводився аналіз одержаних даних.

Апробація результатів дисертації. Матеріали з теми дисертації оприлюднено на II Українсько-Польській конференції з офтальмології (Трускавець, Україна, 1999), XII Міжнародному офтальмологічному симпозіумі “Хірургічне і медикаментозне відновлення зору” (Одеса – Генуя, 2001) та на X з’їзді офтальмологів України в м. Одесі (2002), а також на засіданні офтальмологічного товариства, секції катарактальних і рефракційних хірургів Донецької області (2001) та на міжкафедральній нараді кафедр очних хвороб і біохімії Донецького державного медичного університету (2002).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковано в 6 роботах, у тому числі 3 статті в “Офтальмологічному журналі” і 3 - в тезах.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація написана російською мовою на 124 сторінках комп’ютерного тексту і складається із вступу, п’яти розділів, заключної частини, висновків і списку використаних джерел. Проілюстрована 12 рисунками і 7 таблицями, розміщеними в тексті дисертації. Список використаних джерел містить 165 найменувань, викладених на 17 сторінках.

ЗМІСТ РОБОТИ

В експерименті було обстежено 98 кроликів породи шиншилла. Тварин було розділено на 4 групи: I – контрольна – тварини, які не зазнали будь-яких впливів (15 кроликів); II – дослідна – тварини, котрих використано для відтворення моделі світлової катаракти (52 кролика); III – дослідна – тварини, у яких відтворення світлової катаракти здійснювалося на фоні В1 – гіповітамінозу (поєднаний вплив світла та антивітаміну – окситіаміну в дозі 1 мг на кг маси тіла за добу) (21 кролик); IV – дослідна – тварини, у яких моделювали стан гіповітамінозу без світлового впливання (10 кроликів). Для відтворення експериментальной катаракти було використано світлову модель, розроблену Леусом Н.Ф., Метелициною І.П. і Дрожжиною Г.І. в 1991 р. (авторське свідотство “Спосіб моделювання променевої катаракти” № 1684803. Біомікроскопічні зміни в кришталиках експериментальних тварин було розділено на 5 стадій, згідно з рекомендаціями авторів моделі світлової катаракти [Леус Н.Ф., Метелицына И.П., Дрожжина Г.И. 1991].

Клінічне спостереження велося за 189 хворими на вікову катаракту. 35 соматично здорових осіб, у яких не було змін у кришталику, склали контрольну групу. Вік усіх обстежуваних склав від 50 до 70 років. За віком хворі підрозділялися на 2 групи: хворі віком до 59 років і хворі віком 60 і старші. Всі хворі перебували на лікуванні у відділенні мікрохірургії ока ДОКТМО.

До обстеження включалися пацієнти з чистими формами ядерних, ниркових, субкапсулярних катаракт, а також пацієнти зі змішаною формою помутнінь (ядерно - нирково – субкапсулярними катарактами). Хворих з початковою віковою катарактою було 14 осіб, незрілою 56 осіб, зрілою 112 чоловік і перезрілою – 7. За швидкістю розвитку катарактальних змін у кришталику хворі підрозділялися на 2 групи: зі швидко прогресуючою катарактою, до цієї групи входили хворі, у яких відмічалося значне зростання інтенсивності і поширеності помутнінь кришталика, що призводило до розвитку зрілої катаракти протягом 3-х років; і з повільно прогресуючою катарактою, її склали пацієнти, у яких зниження гостроти зору відбувалося в більш довгий термін, а біомікроскопічні зміни наростали повільно впродовж тривалого періоду (від 3 років і більше).

В усіх пацієнтів визначали гостроту зору для далекої відстані і близької, досліджували рефракцію, здійснювали тонометрію, біомікроскопію кришталика, офтальмоскопію очного дна за звичайною методикою.

Активність транскетолази і коефіцієнт активації транскетолази екзогенним тіамінпірофосфатом визначали спектрофотометрично за Vuillenmeir J.P. et al (1983) в гемолізаті крові та гомогенаті кришталика експериментальних тварин, а також гемолізаті крові хворих. Окрім цього, вказані біохімічні дослідження були проведені в кришталиках, одержаних внаслідок екстракапсулярної екстакції катаракти 69 хворих на вікову катаракту і 20 прозорих донорських кришталиках, одержаних у лабораторії консервування органів і тканин при Донецькому обласному бюро судово-медичних експертиз. Активність ферменту виражалася в мкмоль/г білка/год для гомогенатів і на 1 л суспензії еритроцитів для гемолізатів. Усі біохімічні дослідження були проведені на базі відділу біохімії Донецького діагностичного центру.

Одержані в результаті експериментальних і клінічних досліджень кількісні дані пройшли статистичний аналіз. Розрахунки було виконано з використанням статистичного пакету “Statgraphics –3,0” на комп’ютері Pentium 2-233. Для виявлення достовірностей розбіжностей між середніми аріфметичними величинами використали критерій Стьюдента (t), для оцінки достовірності відмінностей ступеня помутніння кришталиків кроликів застосовували ранговий критерій Манна – Уітні [Біометрія, 1990].

В ході розв’язання першої задачі дослідження вивчався стан кришталика й активність транскетолази і ТДФ – ефекту в двох групах експериментальних тварин і в контрольній, де тварин не піддавали ніяким впливам, і дослідній, котру склали тварини, у яких моделювалася світлова катаракта. При моделюванні світлової катаракти на 10 тижні експерименту 95 % кришталиків очей експериментальних тварин залишалися прозорими і лише в 5 % випадків – спостерігали появу поодиноких слабо розсіючих світло ділянок, тобто на даному етапі експерименту статистично достовірних змін у клінічному стані кришталиків у порівнянні з контролем не спостерігали.

Починаючи з 20 тижня експерименту, відмінность біомікроскопічної картини в двох зіставних групах була достовірною. На 40 тижні експерименту прозорі кришталики в дослідній групі були відсутні, лише в 15 % від усієї кількості кришталиків помутніння обмежувалися задньокапсулярною зоною, в 31% кришталиків поодинокі чи множинні дрібні вакуолі поширювалися і в інші шари кришталика, в 33 % кришталиків зміни були більш вираженими і захоплювали також ділянку заднього шва, в 15 % кришталиків до описаних вище змін додавалося дифузне помутніння ядра кришталика, в 6 % кришталиків помутніння було виражене інтенсивніше, в усіх анатомічних зонах кришталика виявлялися великі зливні вакуолі.

Таблиця 1.

Активність транскетолази (мкмоль/г білка. год і мкмоль/1л еритроцитарної маси. год) та метаболічна забезпеченість коферментною формою вітаміну В1 ензимів кришталика та еритроцитів (у відносних одиницях) в процесі впливання світлом високої інтенсивності.

Термін впливання | Статистичні показ

ники | Об’єкт дослідження

Активність транскетолази | ТПФ-ефект

кришталики | еритроцити | кришталики | еритроцити

До

світлового впливання | N
M
m
P | 12
415,08
20,68
— | 12
548,33
33,70
— | 12
14,66
1,68
— | 12
11,41
1,16
—

10 тижнів після світлового впливання | N
M
m
P | 12
372,66
16,54
>0,05 | 12
515,83
29,48
>0,05 | 12
18,33
2,08
>0,05 | 12
13,91
0,92
>0,05

20 тижнів після світлового впливання | n
M
m
P | 10
326,00
25,08
<0,05 | 10
491,81
29,47
>0,05 | 10
22,50
2,09
<0,01 | 10
13,81
0,97
<0,05

26 тижнів після світлового впливання | n
M
m
P | 10
308,70
20,10
<0,01 | 10
472,50
40,36
>0,05 | 10
27,20
3,01
<0,01 | 10
17,20
1,31
<0,01

40 тижнів після світлового впливання | n
M
m
P | 10
256,55
17,07
<0,001 | 10
421,81
48,55
<0,05 | 10
37,25
5,42
<0,001 | 10
18,77
1,80
<0,01

Примітка: Р — рівень значимості відмінностей між середніми значеннями в експериментальних групах після світлового впливання при порівнянні з нормою.

Результати, одержані в процесі вивчення активності транскетолази в кришталику та еритроцитах кроликів, які зазнали впливу світла високої інтенсивності, подано в таблиці 1.

Активність ферменту в кришталиках виразно знижувалася на 20 тижні світлового впливання, на кінець періоду спостережень функція транскетолази в кришталиках знижувалася більш як на 1/3 в порівнянні з контролем (256,55 ± 17,07 проти 415,08 ± 20,68 відповідно). В еритроцитах помітна тенденція до зменшення показників активності транскетолази відмічалася на 26 тиждень світлового впливання, на 40 тиждень активність ферменту була достовірно знижена менш як на ? (421,81 ± 48,55 – в досліді і 548,33 ± 33,70 – в контролі).

Таким чином, транскетолазу кришталиків очей кроликів можна вважати досить лабільним ферментом відносно тривалого впливу світлової енергії. Вивчення метаболічної забезпеченості коферментною формою вітаміну В1 кришталиків та еритроцитів у різні періоди світлового впливання виявило відносно високий ступінь дефіциту тіамінпірофосфату в кришталиках за довгочасного світлового навантаження (табл. 1). В цих умовах виражене підвищення ступеня активації транскетолази відмічалося уже в середині терміну спостережень (20 тижнів), а на 40 тиждень відносна величина коефіцієнту активації ферменту доданим тіамінпірофосфатом зростала більш як у 2,5 рази. В еритроцитах відносна величина активаційного коефіцієнта для транскетолази зростала майже в 1,5 рази після 26 тижнів світлового впливу й істотно не змінювалась на кінець періоду спостережень.

Зіставлення показників активності транскетолази і величин коефіцієнта активаціїї ферменту в кришталиках у динаміці світлового впливу дозволяє відмітити своєрідну синхронність їх змінень, тоді як в еритроцитах достовірні зміни метаболічної забезпеченості тіамінпірофосфату відмічалися в більш ранні строки в порівнянні зі змінами показників функції транскетолази. Порівняння даних відносно стану оптичних властивостей кришталиків у процесі світлового впливання з результатами біохімічних досліджень, проведених у цій роботі, свідчить про наявність певного паралелизму в їх дінаміці.

Для більш докладного з’ясування питання, наскільки істотним є внесок порушень обміну і функції тіаміну в механізмі світлової катаракти, нами були поставлені спеціальні дослідження щодо моделювання світлової катаракти в поєднанні з гіповітамінозом В1 (поєднаний вплив світла і антивітаміну окситіаміну) в трьох групах тварин: у контрольній; в групі, де відтворення катаракти здійснювалося на фоні В1 – гіповітамінозу, та у тварин, у яких моделювався стан гіповітамінозу без світлового впливу.

Таблиця 2

Динаміка розвитку помутнінь кришталика при світловому впливі в різних умовах експерименту: при нормальному В1 вітамінному статусі і при гіповітамінозі (введенні окситіаміну)

Термін

Спостережень | Стадії помутненіння

кришталика | Умови експерименту

Світло | Світло + окситіамін

Кількість

очей | % | Кількість

очей | %

Початок

Експерименту | Усього | 60 | 100 | 42 | 100

14 тижнів | Усього | 60 | 100 | 42 | 100

0
I
II
III
IV
V | 57
3
—
—
—
— | 95,0
5,0
—
—
—
— | 32
6
4
—
—
— | 76,2
14,3
9,5
—
—
—

20 тижнів | Усього | 58 | 100 | 42 | 100

0
I
II
III
IV
V | 16
32
7
3
—
— | 27,6
55,2
12,1
5,2
—
— | 8
18
10
6
—
— | 19,0
42,9
23,8
14,3
—
—

26 тижнів | Усього | 56 | 100 | 40 | 100

0
I
II
III
IV
V | 6
20
22
6
2
— | 10,7
35,7
39,3
10,7
3,6
——
| 7
16
12
5
——
| 17,5
40,0
30,0
12,5
—

40 тижнів | Усього | 52 | 100 | 38 | 100

0
I
II
III
IV
V—
| 8
16
17
8
3—
| 15,4
30,8
32,7
15,4
5,8—
| 4
6
10
12
6—
| 10,5
15,8
26,3
31,6
15,8

Примітка: Відмінності стадій помутніння кришталиків різних груп у динаміці світлових впливів (ранговий критерій Манна-Уітні): в період 14 тижнів Р = 0,098; 20 тижнів Р = 0,05; 26 тижнів Р = 0,0005; 40 тижнів Р = 0,017.

Результати наших досліджень (табл. 2) показали, що вже у початковому періоді спостереження відносна кількость очей з порушенням оптичних параметрів кришталика при моделюванні катаракти у тварин з В1–гіповітамінозом більш як у 4 рази перевищує число пошкоджених кришталиків у тварин внаслідок впливу світла на тлі нормального вітамінного статусу. Подалі при моделюванні світлової катаракти спостерігаються ще більш виражені відмінності між групами з нормальним і гіповітамінозним статусом тіаміну: так, через 20 тижнів відносна кількість кришталиків у III стадії помутніння внаслідок гіповітамінозу майже втричи перевищує їх рівень при нормальному забезпеченні вітаміном, а через 26 тижнів тижнів відносна кількість кришталиків у IV стадії помутніння перевищує в 3,5 рази кількість у тварин з нормальним вітамінним статусом. В цей період у тварин, що одержували окситіамін, цілком були відсутні прозорі кришталики, тоді, як у групі порівняння 10,7 % кришталиків залишалися ще прозорими. В кінцевий період спостережень (40 тижнів) відносна кількість кришталиків з високим ступенем помутніння (IV і V стадії) в 2-3 рази більша в порівнянні з тваринами, котрі не одержували антивітамін.

Наведені результати свідчать, що сам по собі розвиток гіповітамінозу у разі введення окситіаміну не викликає пошкоджень оптичних властивостей кришталика в експериментальних тварин, але в значній мірі прискорює і посилюе появу помутнінь внаслідок впливання світла високої інтенсивності, тобто гіповітамінозний стан є катарактогенним фактором.

Результати проведених нами клініко-біохімічних досліджень хворих на вікову катаракту дозволили значною мірою підтвердити і розширити трактовку даних експериментальніх досліджень про роль метаболічного статусу тіаміну в катарактогенезі.

Внаслідок дослідження активності транскетолази (таблиця 3) в катарактальніх кришталиках людини віявлено значне зниження її показників за усіх форм вікової катаракти, при цьому найбільш низький рівень активності виявлено при її змішаній формі.

Варто зазначити, що саме за цієї форми вікової катаракти в крові хворих виявлено статистично вірогідне (на 28 %) зниження функції даного ферменту загалом, зіставлення даних щодо активності транскетолази в кришталиках і крові хворих на вікову катаракту з різними її формами свідчить про наявність певного взаємозв’язку між змінами функції ферменту в кришталиках та організмі, що особливо читко проявляється у разі змішаної форми катаракти.

При всіх формах вікової катаракти нами було виявлено значне зниження метаболічного забезпечення кришталиків коферментною формою тіаміну, найбільш різке підвищення ТПФ-ефекту ми відмітили при змішаній та кірковій формах вікової катаракти.

Порівняльний аналіз показників активності транскетолази еритроцитів і кришталиків виявив високий ступінь позитивної кореляції між показниками активності транскетолази в крові і кришталиках хворих на вікову катаракту при змішаній ( r =0,763; p< 0,01) і ядерній (r = 0,821; p< 0,01) формах катаракти.

Таблиця 3

Активність транскетолази і тіамінпірофосфат – ефекту в крові і кришталиках хворих з різною формою катаракти (нкат/мл 50 % сусп.ер.,нкат/г тканини)

Дослід-жувана тканина | Біохімічні показники | Статистич-ні показники | Норма | Форма катаракти

Кіркова | Субкапсулярна | Ядерна | Змішана

Кров | ТК | n
M

m

Р | 35

498,58

45,02— |

15

393,14

37,40

>0,05 | 24

455,06

35,29

>0,05 | 34

429,10

34,16

>0,05 | 116

361,86

28,32

<0,05

ТПФ-эффект | n
M

m
Р | 35

1,19

0,054— |

15

1,36

0,062

<0,05 | 24

1,28

0,064

>0,05 | 34

1,35

0,056

<0,05 | 116

1,45

0,042

<0,001

Кришталик | ТК | n
M

m
Р | 20

132,14

12,15

- | 5

68,74

6,42

<0,001 | 8

80,42

7,24

<0,01 | 17

74,45

5,32

<0,001 | 39

59,32

4,45

<0,001

ТПФ-эфект | n
M

m
Р | 20

1,17

0,062— |

5

1,48

0,084

<0,01 | 8

1,38

0,042

<0,01 | 17

1,40

0,074

<0,05 | 39

1,52

0,056

<0,001

Примітка: Р – рівень значимості відмінностей між середнімі значеннями в групах з різними клінічними формами вікової катаракти (кіркової, субкапсулярної, ядерної і змішаної) в порівнянні з нормою.

В результаті зіставлення метаболічного статусу тіаміну в крові хворих на вікову катаракту з різним ступенем її розвитку можна відмітити, що метаболічний статус тіаміну порушується вже в початкових стадіях хвороби.

По мірі прогресування вікової катаракти спостерігається помітне зниження активності транскетолази, хоча достовірної відмінності ферментативної активності у хворих з початковою, незрілою і зрілою катарактою виявити не вдалося. Більш виразна картина під час дослідження різних стадій розвитку катаракти виявлена нами при вивченні метаболічного статусу тіаміну в крові хворих.

В цих умовах істотне і достовірне зниження метаболічного забезпечення тіаміном спостерігається на всіх стадіях визріванія катаракти, при цьому ступінь метаболічної недостатності має тенденцію до підвищення по мірі розвитку патологічного процесу в кришталику. В той же час достовірних розбіжностей між метаболічною забезпеченістю вітаміном у крові хворих з різним ступенем розвитку катаракти нам виявити не вдалося.

В кришталиках зі зрілою катарактою активність транскетолази знижена майже на половину, і це зниження більш виражене в порівнянні з кришталиками на стадії незрілої катаракти.

В кришталиках хворих зі зрілою і незрілою катарактою відмінності щодо активності транскетолази статистично вірогідні, тоді як метаболічна забезпеченість коферментною формою тіаміну кришталиків при зрілій і незрілій катаракті достовірно не відрізнялася. Ця обставина може свідчити про те, що в результаті переходу катаракти з незрілої форми в зрілу різко посилюються процеси деградації білків і, зокрема, апоферменту транскетолази, що і зумовлює настільки значне зниження її активності в кришталиках зі зрілою катарактою в порівнянні з незрілою.

З метою дослідження взаємозв’язку між швидкістю розвитку катарактальних змін у кришталику та рівнем активності транскетолази і метаболічною забезпеченістю тіаміном нами було вивчено активність ферменту і величини ТДФ – ефекту в катарактальних кришталиках і крові хворих з різною швидкістю прогресування вікової катаракти.

Дослідження активності транскетолази в крові хворих з різною швидкістю прогресування вікової катаракти не дозволило виявити істотних відмінностей між показниками активності ферменту у пацієнтів з помутнінням повільного і швидкого розвитку, в той час як у кришталику такі відмінності вдалося встановити. В останньому випадку активність транскетолази кришталиків знижувалася більш як наполовину у хворих зі швидко прогресуючою катарактою в порівнянні з нормою, і показники активності ферменту достовірно були знижені в порівнянні із захворюванням повільного розвитку.

Одержані дані дають підставу припускати, що в механізмі швидкого прогресування вікової катаракти істотну роль відіграє порушення функції тіамінпірофосфат-залежних ферментів. Найбільш цікаві результати при вивченні забезпечення коферментною формою тіаміну організму хворих з різною швидкістю розвитку катаракти одержано нами при визначенні ступеня активації транскетолази тіамінпірофосфатом. У хворих з повільно прогресуючою катарактою відносна величина ТПФ –ефекту складає 33 % в порівнянні з 19 % в нормі. Таким чином, у разі повільно прогресуючої катаракти, незважаючи на те, що ступінь зниження функції тіамінового ферменту не достовірний, забезпеченість коферментом значно порушена. Це свідчить про те, що найбільш лабільною ланкою в метаболічній функції вітаміну в крові є процес, пов’язаний з підтриманням стабільності рівня коферментної форми вітаміну, тоді як вміст білкового компонента транскетолази порівняно більш стабільний в цих умовах.

Звертає на себе увагу істотна відмінність між активністю тіамінового ферменту та рівнем метаболічного забезпечення коферментом у різних вікових категорій осіб з прозорими кришталиками. Зміни функції ферменту і величини ТПФ – ефекту в кришталиках цих груп осіб ідентичні тим, які спостерігаються в крові.

Зіставлення результатів дослідження біохімічних параметрів функціонального статусу тіаміну у хворих на катаракту з показниками відповідних вікових категорій осіб з прозорими кришталиками показують, що найбільш виражене зниження активності ферменту в організмі хворих на катаракту хврактерне для осіб до 59 років, коли функція транскетолази знижується більш як на 25 %. У хворих на катаракту віком 60 років і старше при порівнянні з такою ж віковою категорією здорових осіб зниження активності транскетолази статистично не достовірне. В той же час показники змінень ТПФ – ефекту в хворих на катаракту, в залежності від вікової категорії, відрізнялися незначною мірою, а забезпечення тіаміновою коферментною формою організму хворих обох вікових категорій було істотно знижене в порівнянні з відповідними віковими категоріями здорових осіб.

Дослідження метаболічних параметрів вітаміну В1 в кришталиках, залежно від віку, показало різке зниження активності транскетолази та метаболічної забезпеченості коферментом тканини катарактальних кришталиків обох вікових категорій.

Аналіз біохімічних результатів, одержаних в осіб різних вікових категорій, свідчить про те, що найбільш коректно порівнювати метаболічні параметри у хворих на катаракту з відповідними віковими категоріями здорових осіб.

В цілому, дані про зв’язок метаболізму, та функції тіаміну з розвитком патологічних змін у кришталику дають підставу вважати, що порушення обміну цього вітаміну може мати тісний зв’язок з виникненням і розвитком вікової катаракти.

Результати даного дослідження в комплексі з матеріалами, одержаними раніше в експерименті, свідчать, що диференційовану корекцію метаболічного статусу тіаміну слід включати в комплекс лікування хворих на вікову катаракту, особливо деяких її різновидів.

ВИСНОВКИ

1. Пошуки способів запобігти сліпоти внаслідок вікової катаракти залишаються, як і раніше, актуальними. Фактори харчування, зокрема, антиоксидантні вітаміни Є,С і В2 відіграють істотну роль в динаміці цього захворювання. Неантиоксидантні вітаміни і, зокрема, вітамін В1 контролюють стабільність білків і мембран кришталика, але їх роль у катарактогенезі вивчена недостатньо.

2.

3.

4. Виявлено значний метаболічний дефіцит тіаміну в кришталику хворих з різними стадіями розвитку вікової катаракти, при цьому найбільш різке зниження активності транскетолази в кришталику (на 50 %) відмічається при зрілій катаракті.

5.

6.

7.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Павлюченко К.П., Эль-Бишара Рамзи Адель. Действие света высокой интенсивности на метаболический статус тиамина в тканях глаза // Офтальмол. журн. - 2000. - № 3.- С.66-70.

2. Эль-Бишара Рамзи Адель. Развитие экспериментальной катаракты в условиях В1-гиповитаминоза // Офтальмол. журн. - 2001. - № 1.- С.73-76.

3. Павлюченко К.П., Эль-Бишара Рамзи Адель. Возрастная катаракта и метаболический статус тиамина. // Офтальмол. журн. - 2002. - № 1.- С.35-39.

4. Павлюченко К.П., Леус Н.Ф., Ель-Бишара Рамзи Адель. Воздействие метаболической обеспеченности витамина В1 на состояние хрусталика при моделировании возрастной катаракты // Тези доп. ІІ Українсько-Польської конференції з офтальмології - Київ, 1999.- С.80-81.

5. Эль-Бишара Рамзи. О связи катарактогенеза и метаболической обеспеченности организма тиамином // Тези доп. ХІІ Міжнародного офтальмологічного симпозіуму, Одеса-Генуя “Хірургічне та медикаментозне відновлення зору”, - Одеса, 2001.- С.194-195.

6. Павлюченко К.П., Эль-Бишара Рамзи Адель. Роль возрастного фактора в метаболической обеспеченности витамином В1 больных возрастной катаракты // Тези доп. Х зїзду офтальмологів України - Одеса, 2002.- С.

АНОТАЦІЯ

Рамзі Адель Ель-Бішара. Роль метаболічного статусу тіаміну в патогенезі катаракти. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.18 – очні хвороби. – Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В.П. Філатова АМН України, Одеса, 2002.

Дисертація присвячена вивченню ролі В1- вітамінної недостатності в патогенезі вікової катаракти. Автором на грунті експериментальних, біохімічних і клінічних досліджень вперше доведено існування зв’язку між метаболічним статусом тіаміну і швидкістю розвитку катаракти в експериментальних тварин, ступенем зрілості та швидкістю прогресування вікової катаракти у пацієнтів. Показано більш виражену вітамінну недостатність у хворих віком до 59 років. На підставі одержаних даних обгрунтовано доцільність індивідуальної корекції метаболічного статусу тіаміну в комплексному медикаментозному лікуванні хворих на вікову катаракту.

Ключові слова: патогенез, вікова катаракта, метаболічний статус тіаміну, медикаментозне лікування.

АНОТАЦИЯ

Рамзи Адель Эль-Бишара. Роль метаболического статуса тиамина в патогенезе катаракты. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.18 – глазные болезни. – Институт глазных болезней и тканевой терапии им. В.П.Филатова АМН Украины, Одесса, 2002.

Диссертация посвящена изучению роли В1-витаминной недостаточности в патогенезе возрастной катаракты. Автором на основе экспериментальных, биохимических и клинических исследований впервые доказано существование связи между метаболическим статусом тиамина и скоростью развития катаракты у экспериментальных животных, степенью зрелости и скоростью прогрессирования возрастной катаракты у пациентов. Показано более выраженная витаминная недостаточность у больных в возрасте до 59 лет. На основе полученных данных научно обоснована целесообразность индивидуальной коррекции метаболического статуса тиамина в комплексном медикаментозном лечении больных возрастной катарактой.

Ключевые слова: патогенез, возрастная катаракта, метаболический статус тиамина, медикаментозное лечение.

SUMMARY

Ramzi Adel El-Bishara. The role of the metabolic thyamin state in the pathogenesis of cataract. – A manuscript.

Thesis for a candidate’s degree by speciality 14.01.18 – eye diseases. – The Filatov Institute of Eye Diseases and Tissue Therapy AMS of Ukraine, Odessa, 2002.

The dissertation is devoted to the elucidation of the role of the metabolic thyamin state in the pathogenesis of cataract. The work is based on experimental and clinical studies. The experimental part of the work on 98 rabbits has proved that vitamin В1 metabolism and function in the lens are impaired under the action of a natural cataractogenic agent, i.e. light intensity visible light. In this case the impaired metabolic provision of reduction of the catalytic transketolase activity. Therefore, in the animal lens subjected to the action of high intensity light the degree of this enzyme activation with exogenous TPP increased in the dynamics of clouding in a much greater degree compared with the degree of transketolase activity reduction. Thus, in 26 experimental weeks the tranketolase activity in the lens decreased by 25%, while the TPP activation degree increased by about 2 times. His indicative of the fact that the level of the biosynthesis of coenzymic thyamin is the limitary link in the mechanism of impairing both the transketolase function and the entire pentosephosphate cycle in the development of light cataract.

An independent series of experiments has proved that in simulating light cataract in the setting of В1-hypovitaminosis the intensity and rate of the developing clouding of the lens are much greater. In the final