Влияние интравитреального введения ингибитора ангиогенеза на концентрацию ангиотензин-превращающего фермента в крови и слезной жидкости у больных с диабетическим макулярным отеком (пилотное исследование)

Авторы:
  • В. В. Нероев
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
  • Н. Б. Чеснокова
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
  • Т. Д. Охоцимская
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
  • М. В. Рябина
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
  • В. А. Фадеева
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
  • Т. А. Павленко
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
  • О. В. Безнос
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва, Россия
Журнал: Проблемы эндокринологии (архив до 2020 г.). 2019;65(2): 72-78
Просмотрено: 934 Скачано: 118

Обоснование

По данным Международной федерации диабета, в настоящее время в мире насчитывается около 415 млн человек с сахарным диабетом (СД), и к 2040 г. этот показатель может увеличиться до 642 млн [1]. Диабетическая ретинопатия (ДР) является одним из наиболее грозных осложнений СД, основной причиной слепоты среди лиц трудоспособного возраста в развитых странах [2]. Слепота у больных СД наступает в среднем в 25 раз чаще, чем в общей популяции. Основными причинами снижения зрения при ДР являются пролиферативные изменения и диабетический макулярный отек (ДМО) [3]. ДМО может проявляться на всех стадиях ДР и, несмотря на появление антиангиогенной терапии, по-прежнему остается основной причиной снижения центрального зрения у пациентов с С.Д. Поиск новых звеньев патогенеза и методов лечения ДМО является актуальной научной и медико-социальной задачей.

В патогенезе ДМО большую роль играют ангиогенные факторы, основным из которых в настоящее время считается сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF). Терапия ингибиторами VEGF доказала свою эффективность в лечении ДМО [4]. Существуют и другие ангиогенные факторы; определенная роль среди них отводится ангиотензину-II (АII) – основному вазоактивному эффектору ренин-ангиотензиновой системы (РАС), одной из важнейших регуляторных систем организма. Существование тканевых локальных РАС в различных органах и тканях, независимых от системной (циркуляторной) РАС, было описано еще в 90-х годах прошлого столетия [5].

В 1996 г. в глазу человека были обнаружены локальная РАС и ее ключевой фермент – ангиотензин-превращающий фермент (АПФ) [6]. В дальнейших исследованиях в ткани сетчатки были обнаружены компоненты РАС (ренин, проренин, АПФ, АI, АII, рецепторы к АII) в концентрациях, превышающих их содержание в плазме крови. На тканевом уровне компоненты РАС влияют на проницаемость клеточных мембран, деление клеток и синтез соединительной ткани. Установлено участие РАС в развитии воспаления, окислительного стресса, ангиогенеза, апоптоза и других процессов [7].

В последние годы в литературе появились данные о возможной взаимосвязи VEGF, компонентов РАС и пролиферативных процессов. На модели ретинопатии недоношенных было показано, что АII увеличивает выработку мРНК рецептора VEGF 2-го типа (VEGF R-2) в эндотелиальных клетках сетчатки [8]. M. Nath и соавт. [7] показали, что АII может потенцировать или инициировать неоваскуляризацию сетчатки, вызываемую VEGF. Было высказано предположение, что АII выступает в качестве первичной эффекторной молекулы при неоваскуляризации сетчатки, воздействуя через рецептор AII 2-го типа или цитокины.

При СД в глазу выявлена высокая экспрессия компонентов РАС. Как в эксперименте на животных, так и у больных с ПДР, которым проводилась витрэктомия, было выявлено значимо большее содержание ренина, проренина и АII в витреальной жидкости, чем в контроле (без СД и ДР) [9]. Haque R. и соавт. [10] обнаружили корреляцию между повышенными концентрациями АII и VEGF в витреальной жидкости больных С.Д. Считается, что повышение уровня АII увеличивает экспрессию VEGF. Интраокулярная концентрация различных компонентов РАС коррелировала с тяжестью ДР.

Имеются данные о влиянии препаратов, блокирующих активность РАС (ингибиторы АПФ и блокаторы рецепторов АII 1-го типа), на пролиферативные процессы в глазу, в том числе при ДР [11]. Описано снижение уровня VEGF на фоне приема этих препаратов [12]. Однако вопрос о возможном влиянии антиангиогенной терапии на РАС остается открытым.

Изучить влияние антиангиогенной терапии при ДМО на системное и локальное содержание ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) – ключевого компонента РАС.

Методы

Дизайн исследования

В пилотное проспективное наблюдательное моноцентровое контролируемое нерандомизированное исследование включены пациенты с ДМО и влажной формой ВМД (вВМД), которым на базе ФГБУ «МНИИ ГБ им. Гельмгольца» проводилось интравитреальное введение (ИВВ) препарата ранибизумаб. Группу контроля составляли здоровые лица, сопоставимые по полу и возрасту. Всем пациентам проводили стандартное офтальмологическое обследование, оптическую когерентную томографию (ОКТ), определение концентрации АПФ в слезной жидкости (СЖ) и сыворотке крови (СК) до и после ИВВ.

Критерии соответствия

Возраст пациентов старше 18 лет.

Билатеральный ДМО (толщина сетчатки в центральной зоне ≥ 450 мкм). У всех пациентов с ДМО диагностирована пролиферативная ДР с проведенной ранее (≥1 года) панретинальной лазеркоагуляцией и отсутствием клинических признаков прогрессирования ДР (отсутствие преретинальных и интравитреальных геморрагий и прогрессирования неоваскуляризации).

Монолатеральная форма вВМД. На парном глазу – сухая форма ВМД.

Критериями исключения из исследования являлись другие заболевания глаз, проведенная ранее антиангиогенная терапия, декомпенсация СД (HbA≥10%) или гипертонической болезни, прием ингибиторов АПФ и антагонистов рецепторов ангиотензина II (AT1-подтип).

Продолжительность исследования

Срок проведения исследования январь–март 2018 г. Исследования проводили в основной группе до лечения, затем через 1, 2 нед и через 30 дней после ИВВ ранибизумаба, в группе сравнения – до и через 1 нед после ИВВ. Инъекцию ранибизумаба осуществляли в глаз с более высоким ДМО в основной группе и в глаз с вВМД в группе сравнения, парные глаза оставались под наблюдением. В группе контроля исследования проводили однократно.

Описание медицинского вмешательства

Пациентам проводили комплексное клинико-функциональное обследование, включающее, помимо стандартного офтальмологического обследования, ОКТ. У всех пациентов отбирали пробы крови из локтевой вены по стандартной методике; слезную жидкость собирали стерильными капиллярами, собранный материал замораживали.

Основной исход исследования

Оценивалась концентрация АПФ в СК и СЖ в обследуемых группах.

Анализ в подгруппах

Пациенты был разделены на три группы.

Основная группа – 10 пациентов (20 глаз) с ДМО. Средний возраст пациентов 57,5 (53–59,5) года. У всех пациентов был диагностирован СД 2-го типа, средняя длительность заболевания на момент осмотра – 11,8 года (8,9–13,9), HbA – 7,3% (6,1–8,4).

Группа сравнения – 7 пациентов (14 глаз) с ВМД. Средний возраст 56 (52–60) лет.

Группа контроля – 10 здоровых лиц (20 глаз), сопоставимых по полу и возрасту с пациентами других групп.

Методы регистрации исходов

Оценивали концентрации АПФ в СК и СЖ, до и в динамике после инъекции, а также в сравнении с группой контроля. Концентрацию АПФ в СК и СЖ определяли иммуноферментным методом с помощью диагностического ИФА-набора (Biotechne, Human ACE, США). ИВВ осуществляли по стандартной методике в условиях операционной.

Этическая экспертиза

Выписка из протокола заседания Этического комитета ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России № 35/2 от 10.04.2017 г.

Статистический анализ

Полученные результаты были внесены в электронную базу данных Microsoft Office Excel 2011 (Microsoft Corp., CША). Статистический анализ производился при помощи пакета прикладных программ Microsoft Office Excel 2011 для ОС Windows, входящей в стандартный комплект Microsoft Office, а также статистического пакета «STATISTICA 10.0» (Stat Soft Inc., США). Применялись общепринятые методы статистической обработки: количественные показатели с ненормальным распределением представлены в виде медианы и 25 и 75 квартилей [Me (Q25;Q75)]; при сравнении количественных признаков использовали U-критерий Манна–Уитни. Различия считали достоверными при p <0,05.

Результаты

У пациентов с ДМО и ВМД через 1 мес после ИВВ ранибизумаба отмечалось повышение максимально корригированной остроты зрения (МКОЗ) с 0,34 (0,29; 0,45) до 0,41 (0,31; 0,51) и с 0,43 (0,35; 0,51) до 0,56 (0,47; 0,68) соответственно, что коррелировало с данными ОКТ. Зарегистрировано снижение толщины сетчатки в центральной зоне с 551,1 (454,5; 648,3) до 345,4 (247,1; 358,5) мкм у пациентов с ДМО и с 343,5 (327,6; 361,2) до 251,4 (198,4; 279,7) мкм в группе ВМД на глазу, где проводилось ИВВ (табл. 1, 2).

Таблица 2. Динамика МКОЗ и толщины сетчатки у пациентов с ВМД на фоне интравитреального введения ранибизумаба
Таблица 1. Динамика МКОЗ и толщины сетчатки у пациентов с ДМО на фоне интравитреального введения ранибизумаба Примечание. Здесь и в табл. 2, 3* – р<0,05 при сравнении с контролем; ** – то же при сравнении с исходными показателями.

Результаты изменений концентрации АПФ в СЖ и СК на фоне антиангиогенной терапии представлены в табл. 3, 4.

Таблица 4. Динамика изменений концентрации АПФ в слезной жизни и сыворотке крови на фоне антиангиогенной терапии у пациентов с ВМД Примечание. * – р<0,05 при сравнении с контролем.
Таблица 3. Динамика изменений концентрации АПФ в слезной жидкости и сыворотке крови у пациентов с ДМО на фоне антиангиогенной терапии

В норме концентрация АПФ в СЖ составляла 2,43 (1,84;2,87) нг/мл.

У пациентов с ДМО исходно отмечалось повышение концентрации АПФ в СЖ по сравнению с контрольной группой, причем эта закономерность отмечалась как на глазу с ДМО и ИВВ (в 1,8 раза), так и на парном глазу, куда инъекция не проводилась (в 1,9 раза).

На фоне ИВВ ранибизумаба исходно повышенная концентрация АПФ в СЖ снижалась уже через 1 нед, максимальное снижение отмечалось через 2 нед, что коррелирует с фармакокинетикой ранибизумаба в глазу [13]. Через 1 мес после ИВВ концентрация АПФ сохранялась в пределах нормальных значений, хотя и отмечалась тенденция к росту показателя.

При ВМД исходно уровень АПФ в СЖ повышен не был, однако через 1 нед после ИВВ ранибизумаба также отмечалось снижение концентрации АПФ (в 1,4 раза).

Концентрация АПФ в СК в контрольной группе составляла 85,36 нг/мл (81,41; 98,77). Концентрация АПФ в СК у обследованных пациентов с ДМО была в 2,2 раза ниже контрольных значений и составляла исходно 38,05 нг/мл (33,46; 38,83). На протяжении исследования отмечалось некоторое повышение концентрации АПФ в СК (на 3, 11 и 22% через 1 нед, 2 нед и 1 мес соответственно по сравнению с показателями до лечения), однако и к концу наблюдения показатели продолжали оставаться существенно ниже контрольных значений (в 1,8 раза).

У пациентов с ВМД исходно концентрация АПФ в СК была на 25% ниже контрольных значений и практически не изменялась после ИВВ ранибизумаба.

Нежелательные явления в ходе исследования не выявлены.

Обсуждение

Резюме основного результата исследования

Полученные результаты свидетельствуют о влиянии ИВВ ранибизумаба на содержание ключевого фермента РАС – АПФ как в системном кровотоке, так и локально в CЖ.

До лечения у пациентов с ДМО выявлено почти двукратное повышение содержания АПФ в СЖ при одновременном двукратном снижении концентрации этого фермента в С.К. Под воздействием антиангиогенной терапии отмечалось снижение АПФ в С.Ж. Причем эта закономерность отмечалась как для глаза с ДМО и ИВВ, так и для парного глаза, куда инъекция не проводилась. Уровень АПФ в СК у пациентов с ДМО после инъекции постепенно повышался, однако не достигал показателей контрольной группы.

У пациентов с ВМД до лечения концентрация АПФ в СК и СЖ практически не отличалась от контрольных значений. После ИВВ ранибизумаба происходило снижение исходно нормальных уровней АПФ в С.Ж. Причем это отмечалось как на глазу с вВМД, в который проводилась инъекция, так и на парном глазу. Концентрация АПФ в СК на фоне ИВВ при ВМД существенно не менялась.

Обсуждение основного результата исследования

Изменение концентрации АПФ в СЖ на парном глазу, в который не проводилась ИВВ, является интересным наблюдением. Можно было бы думать о системном влиянии препарата, однако отсутствие изменения концентрации АПФ в СК противоречит этому предположению и наталкивает на мысль об окуло-окулярных взаимодействиях, обусловленных сложным комплексом нейрогуморальных механизмов [14].

РАС играет важную роль в прогрессировании ДР [15]. Повышение концентрации AII, АПФ, VEGF в тканях глаза увеличивает риск неоваскуляризации и увеличения проницаемости сосудов [16]. Доказано повышение концентрации AII, VEGF и проренина в стекловидном теле у пациентов при тяжелом течении ПДР [17].

Ранее при исследовании активности АПФ у больных ДР нами было выявлено ее повышение в СК по мере прогрессирования заболевания при одновременном снижении активности АПФ в СЖ [18]. В настоящей работе, напротив, было обнаружено повышение концентрации АПФ в СЖ у пациентов с ДМО. Возможно, эти различия связаны с действием эндогенных ингибиторов фермента [19]. Полученные данные свидетельствуют о необходимости сопоставления изменений системного и локального содержания и активности АПФ при ДР.

Известно, что АПФ участвует не только в образовании AII, но и распаде брадикинина, который при снижении содержания АПФ может накапливаться в тканях глаза [20]. Брадикинин относится к калликреин-кининовой системе и способствует усилению проницаемости сосудов, вызывает вазодилятацию и может усиливать отек тканей. Обнаруженное нами снижение концентрации АПФ в СК у больных с ДМО может быть причиной меньшего поступления этого фермента с кровотоком в сетчатку и приводить к накоплению брадикинина, создавая условия для появления макулярного отека. Уменьшение количества брадикинина могло бы снижать риск возникновения ДМО, что открывает новые перспективы для терапии данного состояния. Возможно, снижение содержания АПФ в крови является характерной особенностью больных с ДМО и может быть использовано как дополнительный прогностический критерий отека у пациентов с ДР.

Снижение концентрации АПФ в СЖ у пациентов с ДМО и ВМД после ИВВ ранибизумаба свидетельствует о взаимосвязи локальной РАС и ангиогенной системы и обосновывает поиск новых возможностей лечения ДМО с помощью коррекции РАС.

Заключение

Получены новые данные, касающиеся содержания АПФ в СК и СЖ у пациентов с ДМО: снижение содержания АПФ в СК, повышение содержания АПФ в С.Ж. Выявленные изменения концентрации АПФ у больных с ДМО могут обсуждаться в качестве дополнительного прогностического критерия макулярного отека у больных с Д.Р. Изменения концентрации АПФ (снижение концентрации в СЖ и повышение в СК) у пациентов с ДМО на фоне антиангиогенной терапии свидетельствуют о взаимном влиянии РАС и ангиогенной системы. Аналогичные изменения (снижение концентрации АПФ в СЖ), полученные после ИВВ ранибизумаба при вВМД, подтверждают взаимовлияние двух систем.

Представленные данные открывают перспективы для поиска новых путей патогенетически обоснованной терапии ДМО и ДР.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования – В.В. Нероев, Н.Б. Чеснокова, Т.Д. Охоцимская, М.В. Рябина, В.А. Фадеева, О.В. Безнос, Т.А. Павленко; сбор и обработка материала – В.А. Фадеева, Т.Д. Охоцимская, О.В. Безнос, Т.А. Павленко; статистическая обработка данных: В.А. Фадеева, Т.Д. Охоцимская, О.В. Безнос, Т.А. Павленко; написание текста – В.А. Фадеева, Т.Д. Охоцимская; редактирование – Н.Б. Чеснокова, Т.Д. Охоцимская, М.В. Рябина, В.А. Фадеева, Т.А. Павленко. Все авторы внесли значимый вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию рукописи перед публикацией.

Сведения об авторах

*Охоцимская Татьяна Дмитриевна, к.м.н. [Tatiana D. Okhotsimskaya, MD, PhD]; адрес: Россия, Москва, 105062, ул. Садовая-Черногрязская, 14/19 [address: 14/19 Sadovaya-Chernogryazskaya street, 105062, Moscow, Russia]; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1121-4314; eLibrary SPIN: 9917-7103; e-mail: tata123@inbox.ru

Нероев Владимир Владимирович, д.м.н., профессор, член-корр. РАН [Vladimir V. Neroev, MD, PhD, Professor]; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8480-0894; eLibrary SPIN: 5214-4134; e-mail: sekr@igb.ru

Фадеева Виктория Анатольевна [Victoria. A. Fadeeva, MD]; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4460-2620; eLibrary SPIN: 3305-2647; e-mail: vika.fadeeva.90@mail.ru

Рябина Марина Владимировна, к.м.н. [Marina V. Ryabina, MD, PhD]; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7961-8695; eLibrary SPIN: 6928-5676; e-mail: mryabina@yandex.ru

Чеснокова Наталья Борисовна, д.б.н., профессор [Natalia B. Chesnokova, MD, PhD, Professor]; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7856-8005; eLibrary SPIN: 8705-7248; e-mail: nchesnokova2012@yandex.ru

Павленко Татьяна Аркадьевна, к.м.н. [Tatiana А. Pavlenko, MD, PhD]; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8032-4248; eLibrary SPIN: 7940-3050; e-mail: tanya1975_@inbox.ru

Безнос Ольга Валерьевна [Olga V. Beznos, MD]; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7557-4955; eLibrarySPIN: 7894-5162; e-mail: olval2011@mail.ru

Список литературы:

  1. International Diabetes Federation. IDF diabetes atlas. 7th. Brussels: IDF; 2015.
  2. Solomon SD, Chew E, Duh EJ, et al. Diabetic Retinopathy: A Position Statement by the American Diabetes Association. Diabetes Care. 2017;40(3):412-418. https://doi.org/10.2337/dc16-2641
  3. Бикбов М.М., Файзрахманов Р.Р., Зайнуллин Р.М. и др. Макулярный отек как проявление диабетической ретинопатии. // Сахарный диабет. – 2017. – Т. 20. – №4. – С. 263-269. https://doi.org/10.14341/DM8328
  4. Danser AH, Derkx FH, Admiraal PJ, et al. Angiotensin levels in the eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1994;35(3):1008-1018.
  5. Wagner J, Jan Danser AH, Derkx FH, et al. Demonstration of renin mRNA, angiotensinogen mRNA, and angiotensin converting enzyme mRNA expression in the human eye: evidence for an intraocular renin-angiotensin system. Br J Ophthalmol. 1996;80(2):159-163. https://doi.org/10.1136/bjo.80.2.159.
  6. White AJ, Cheruvu SC, Sarris M, et al. Expression of classical components of the renin-angiotensin system in the human eye. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2015;16(1):59-66. https://doi.org/10.1177/1470320314549791
  7. Nath M, Chandra P, Halder N, et al. Involvement of Renin-Angiotensin System in Retinopathy of Prematurity – A Possible Target for Therapeutic Intervention. PLoS One. 2016;11(12):e0168809. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168809
  8. Kim JH, Kim JH, Yu YS, et al. Blockade of angiotensin II attenuates VEGF-mediated blood-retinal barrier breakdown in diabetic retinopathy. J Cereb Blood Flow Metab. 2009;29(3):621-628. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2008.154
  9. Haque R, Iuvone PM, He L, et al. Prorenin receptor (PRR)-mediated NADPH oxidase (Nox) signaling regulates VEGF synthesis under hyperglycemic condition in ARPE-19 cells. J Recept Signal Transduct Res. 2017;37(6):560-568. https://doi.org/10.1080/10799893.2017.1369120
  10. Wang B, Wang F, Zhang Y, et al. Effects of RAS inhibitors on diabetic retinopathy: a systematic review and meta-analysis. Lancet Diabetes Endocrinol. 2015;3(4):263-274. https://doi.org/10.1016/s2213-8587(14)70256-6
  11. Behl T, Kotwani A. Potential of angiotensin II receptor blockers in the treatment of diabetic retinopathy. Life Sci. 2017;176:1-9. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2017.03.020
  12. Fogli S, Del Re M, Rofi E, et al. Clinical pharmacology of intravitreal anti-VEGF drugs. Eye (Lond). 2018;32(6):1010-1020. https://doi.org/10.1038/s41433-018-0021-7
  13. Зуева М.В., Слепова О.С., Гундорова Р.А., и др. Классификация окуло-окулярных реакций при тяжелой механической травме глаза по данным электрофизиологических и иммунологических исследований. // Рефракционная хирургия и офтальмология. – 2007. – Т. 7. – №1. – С. 35-41.
  14. Ola MS, Alhomida AS, Ferrario CM, Ahmad S. Role of Tissue Renin-angiotensin System and the Chymase/angiotensin-( 1-12) Axis in the Pathogenesis of Diabetic Retinopathy. Curr Med Chem. 2017;24(28):3104-3114. https://doi.org/10.2174/0929867324666170407141955
  15. Qian X, Lin L, Zong Y, et al. Shifts in renin-angiotensin system components, angiogenesis, and oxidative stress-related protein expression in the lamina cribrosa region of streptozotocin-induced diabetic mice. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2018;256(3):525-534. https://doi.org/10.1007/s00417-017-3866-8
  16. Choudhary R, Kapoor MS, Singh A, Bodakhe SH. Therapeutic targets of renin-angiotensin system in ocular disorders. J Curr Ophthalmol. 2017;29(1):7-16. https://doi.org/10.1016/j.joco.2016.09.009
  17. Нероев В.В., Чеснокова Н.Б., Охоцимская Т.Д., и др. Активность ангиотензин-превращающего фермента в крови и слезе у пациентов с диабетической ретинопатией // Вестник офтальмологии. – 2006. – Т. 122. – №3. – С. 11-14.
  18. Danilov SM, Lunsdorf H, Akinbi HT, et al. Lysozyme and bilirubin bind to ACE and regulate its conformation and shedding. Sci Rep. 2016;6:34913. https://doi.org/10.1038/srep34913
  19. Campbell DJ. Neprilysin Inhibitors and Bradykinin. Front Med (Lausanne). 2018;5:257. https://doi.org/10.3389/fmed.2018.00257