Изменение системы комплемента крови в развитии диабетической ретинопатии в пожилом возрасте
Aннотация
Актуальность: В пожилом возрасте диабетическая ретинопатия вызывает существенное ухудшение функциональной активности и качества жизни пациентов, но отдельные механизмы ее развития и, в частности, влияние компонентов системы комплемента крови остаются недостаточно изученными. Цель исследования: Анализ особенностей системы комплемента крови у пациентов пожилого возраста с диабетической ретинопатией. Материалы и методы: На базе Тамбовского филиала МНТК «Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова» у 78 пациентов 60-74 лет с диабетической ретинопатией (основная группа) изучены компоненты системы комплемента крови посредством иммуноферментного анализа и гемолитического метода с использованием коммерческого набора ELISA (UK). Контрольную группу составили 46 пациентов 60-74 лет без диабетической ретинопатии, у которых аналогично исследовали систему комплемента крови. Для выделения ведущих компонентов системы комплемента крови, способствующих развитию диабетической ретинопатии, проводили определение отношения шансов по общепринятой методике. Результаты: У пациентов пожилого возраста с диабетической ретинопатией выявлено существенное и статистически значимое увеличение в сыворотке крови С3а – компоненты системы комплемента до 145,9±4,3 нг/мл против 43,1±3,8 нг/мл – в контрольной группе, С5а – компоненты до 6,8±0,4 нг/мл против 3,2±0,2 нг/мл соответственно, фактора Н до 262,3±5,0 мкг/мл против 139,8±4,1 мкг/мл. Одновременно при развитии диабетической ретинопатии наблюдалось снижение С1-инг. компонентов. В соответствии с величинами отношения шансов ведущими компонентами системы комплемента крови, определяющими формирование диабетической ретинопатии в пожилом возрасте, являются С3а – компонента, С5а – компонента и фактор Н системы комплемента. Заключение: Полученные результаты в научно-практическом аспекте представляют интерес для понимания этиопатогенеза диабетической ретинопатии и могут быть использованы при разработке методов лечения данного заболевания.
Введение. Распространённым осложнением сахарного диабета 2-го типа в современных условиях считается диабетическая ретинопатия (ДР), встречающаяся при сахарном диабете у более 60% пациентов, и выступающая причиной необратимых нарушений зрения трудоспособного и пожилого населения [1]. ДР имеет сложную патофизиологию, которая охватывает все функции сетчатки, включая нейрональную активность и изменения в сосудистой системе сетчатки, приводящие к нейровоспалению, постепенной нейродегенерации и видимым сосудистым осложнениям [2, 3]. Нарушения в иммунной регуляции запускают каскад воспалительных реакций, изменяющих иммунные защитные механизмы, включая популяцию микроглии и систему комплемента [4-7]. Несмотря на важную роль системы комплемента в системном воспалительном ответе и нарушении регуляции при сахарном диабете 2-го типа отдельные компоненты системы комплемента остаются недостаточно изученными как на уровне организма, так и на местном уровне [6, 8, 9]. Кроме того, отдельные исследования выполнены в экспериментальных условиях на животных (мыши), показавшие отсутствие неоваскуляризации при сниженном уровне ангиогенных факторов, что позволило предположить наличие компонента комплементы C3 в качестве проангиогенного фактора [10].
Система комплемента практически не исследована у пациентов пожилого возраста, страдающих ДР, которая, как известно, обеспечивает поддержание целостности сетчатки в процессе старения [3]. В ранее проведённых исследованиях система комплемента крови у пациентов с ДР изучена фрагментарно и без сравнения с возрастным контролем, не имеющим ДР.
Цель исследования. Анализ особенностей системы комплемента крови у пациентов пожилого возраста с ДР.
Материал и методы исследования. Исследование проведено в 2019-2020 гг. на базе Тамбовского филиала МНТК «Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова». Основную группу составили 78 пациентов с ДР в возрасте 60 – 74 лет. Контролем служили 46 пациентов аналогичного возраста, страдающих общесоматической патологией, но не имеющих в анамнезе и в настоящее время сахарного диабета, ДР, первичной открытоугольной глаукомы и других офтальмологических заболеваний.
Верификация ДР осуществлялась по результатам комплексного офтальмологического обследования с применением современных сертифицированных инструментальных методов и аппаратов. Внутриглазное давление определяли бесконтактным пневмотонометром «Reichert 7 CR» (USA). Остроту зрения изучали с помощью пректора оптотипов Reichert (USA) с стандартным набором корректируемых линз. Диагноз ДР устанавливался с учетом критериев, изложенных в Национальном руководстве по ДР.
Для изучения системы комплемента сыворотку крови получали в утреннее время натощак. При измерении содержания различных компонентов системы комплемента в сыворотке крови применяли иммуноферментный анализ и гемолитический метод, а также коммерческий набор ELISA (Abcam, Cambridge, UK).
Выделение ведущих компонентов системы комплемента сыворотки крови, участвующих в развитии ДР, осуществляли путем вычисления отношения шансов (ОШ) по общепринятой формуле: ОШ=(aхb)/(bxc), где а – наличие компонента системы комплемента в крови пациентов основной группы, b – отсутствие его в основной группе, с – наличие в крови компонентов системы комплементы среди пациентов контрольной группы, d – отсутствие их в контрольной группе. При анализе статистической значимости рассчитанных величин ОШ определялись доверительные интервалы. Статистический анализ проводился с использованием IBM SPSS «Statistica 10.0» с расчетом критерия X2 и t – Стьюдента. Нормальность распределения концентраций компонентов системы комплемента крови оценивалось по критерию Шапиро-Уилка.
Включение пациентов в клинические группы осуществлялось после получения их письменного информированного согласия, а исследование выполнено с соблюдением этических норм Хельсинской декларации.
Результаты и их обсуждение. Среди пациентов 60-74 лет, страдающих ДР, содержание большинства компонентов системы комплемента в сыворотке крови было статистически значимо повышено по сравнению с пожилыми пациентами без ДР (таблица 1), за исключением С5 – компоненты системы комплемента, уровень которой имел тенденцию к повышению, но не достиг достоверной разницы.
Обращает внимание наиболее существенное увеличение концентрации С3а – компоненты системы комплемента у пациентов с ДР, превышающее содержание в контрольной группе по данному показателю в 3,4 раза. Развитие ДР в пожилом возрасте сопровождается также значительным увеличением в сыворотке крови С5а – компоненты системы комплемента и фактора Н. По сравнению с вышеназванными компонентами системы комплемента среди пациентов пожилого возраста с ДР наблюдалось в меньшей степени, но статистически значимое повышение содержания в сыворотке крови С3 и С4 – компонентов системы комплемента. И, напротив, уровень С1 – инг. системы комплемента вследствие развития ДР статистически значимо по отношению к контрольной группе снизился в сыворотке крови.
Выделение в дальнейшем ведущих компонентов системы комплемента в развитии ДР в пожилом возрасте посредством процедуры расчета отношения шансов показало, что потенциально высокий риск развития ДР ассоциирован с С3а – компонентной системы комплемента (таблица 2). Высокая величина отношения шансов для формирования ДР среди исследованных компонентов системы комплемента установлена для С5а – компоненты, повышение которой в сыворотке крови свыше 6,8±0,4 нг/мл увеличивает риск данной патологии в 3,845 раз с достоверным доверительным интервалом. Высоким риском в развитии ДР в пожилом возрасте обладает также фактор Н, увеличение которого в сыворотке крови более 262,3±5,0 мкг/мл повышает риск развития ДР в 3,574 раза. Отношение шансов для других компонентов системы комплемента крови имеет меньшие величины, чем для ранее рассмотренных, что объективно свидетельствует о меньшей вероятности развития ДР в пожилом возрасте при соответствующих изменениях их содержания в сыворотке крови.
Исследование образцов сыворотки крови по содержанию в ней С3 компоненты системы комплемента у пациентов с ДР в возрасте 53,83±1,61 лет, то есть у более молодых пациентов, чем обследованных в нашем исследовании, выявило незначительное и статистически незначимое увеличение [11]. Не установлено также каких-либо существенных изменений ни для одного из других фрагментов С3 компоненты – С3b, C3bc, C3ba – в сыворотке крови в группе вышеуказанных пациентов. В настоящей работе, напротив, диагностировано у пациентов пожилого возраста с ДР статистически значимое повышение не только С3-компоненты, но и фрагмента С3а – компоненты системы комплемента, причём увеличение последней оказалось более существенным, нежели С3-компоненты. С3 – компонента системы комплемента, как известно, представляет центральный белок комплемента и активация системы комплемента вызывает протеолитическую фрагментацию С3 – компоненты. Эти фрагменты могут связываться с близлежащими тканями и усиливать воспалительный процесс [12, 13]. Среди различных фрагментов С3 – компоненты системы комплемента отмечена только значительная активация фрагмента C3ba в стекловидном теле пациентов с ДР пожилого возраста [11].
В отличие от полученных нами результатов, установивших увеличение в сыворотке крови больных 60-74 лет с ДР фактора Н системы комплемента, в исследовании [11] обнаружено его снижение в аналогичном биоматериале, а в стекловидном теле повышение фактора Н. Это, по мнению авторов [11], указывает на то, что повышенный уровень фактора Н системы комплемента в стекловидном теле был обусловлен не инфильтрацией сыворотки крови, а локализованным явлением в самом стекловидном теле. Однако повышение уровня данного фактора может быть механизмом обратной связи для поддержания уровня С3ba – компоненты системы комплемента [14]. В других исследованиях [4] у пациентов 54 лет с ДР в сыворотке крови выявлены высокие уровни С2 - компоненты, фактора Д и С5 – компоненты системы комплемента, имеющие статистически значимые различия по сравнению с содержанием в стекловидном теле. Так, уровень С2 – компоненты в сыворотке крови составил 8419 нг/мл, тогда как в стекловидном теле – 2502 нг/мл, фактора Д 2779 нг/мл и 388 нг/мг соответственно, С5 – компоненты системы комплемента 46,98 нг/мл и 41,05 нг/мл соответственно. Несмотря на то, что эти результаты чётко указывают на активацию системы комплемента при ДР, конечная роль комплемента в её патогенезе менее ясна и требуются новые исследования. Нами с учётом величин отношения шансов выделены ведущие компоненты системы комплемента, участвующие в развитии ДР.
Заключение. Особенностями системы комплемента крови у пожилых пациентов с ДР являются существенное увеличение С3а – компоненты, С5а – компоненты и фактора Н, а также статистически значимое снижение С1 – инг. компоненты. Ведущими компонентами системы комплемента крови, определяющими высокий риск развития ДР в пожилом возрасте, выступают С3а – компонента, фактор Н и С5а – компонента. Полученные результаты расширяют этиопатогенетические представления о формировании ДР у пожилых и свидетельствуют о важной роли компонентов системы комплемента в инициировании обсуждаемых патологических процессов, что может иметь прикладное значение для диагностики и лечения ДР.
информация о финансировании
Финансирование данной работы не проводилось.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы