Несмотря на кажущуюся доступность тканей глаза для лекарственных средств, адресная доставка их является сложной задачей. Будучи продолжением нервной системы, глаз эволюционно защищен как от внешних воздействий, так и от внутренних, благодаря гематоофтальмическому и гематоретинальному барьерам. Более того, передний и задний отрезки глаза в силу их анатомического разделения могут требовать принципиально разных способов доставки лекарственных средств.
Еще одной проблемой является изучение фармакокинетики препарата, обусловленное неоднородностью тканей глаза. Учитывая сложность создания компьютерных моделей и выраженные морфофункциональные отличия глаза человека и экспериментальных животных (например, объем слезы, частота мигания, площадь поверхности глаза), в большинстве исследований метаболизма глазных препаратов описывают в основном их концентрацию в водянистой влаге и экскрецию.
Методы доставки лекарственного средства к глазу можно условно разделить на местные, системные, пери- и интраокулярные.
Местное применение. Топическое назначение наиболее распространено в силу дешевизны и простоты использования. Однако существенным недостатком являются плохое проникновение лекарства через роговицу и быстрое всасывание препарата слизистой носослезных путей. Низкая проницаемость роговицы обусловлена ее структурой: 90% ее клеток приходится на эпителий, составляющий до 10% ее толщины. Он проницаем для липофильных агентов, но значительно резистентен к гидрофильным. В свою очередь склера и строма роговицы, состоящие преимущественно из коллагена, пропускают гидрофильные, но не липофильные, вещества. Их проницаемость находится в обратной зависимости от размера молекулы лекарства: организация кератоцитов делает строму условно непроницаемой для веществ массой больше 1 килодальтона с единственными исключениями для декстрана и альбумина [1, 2]. Поверхность конъюнктивы почти в 17 раз больше поверхности роговицы и одинаково всасывает гидрофильные и липофильные вещества [3]. Вместе с тем ее богатое снабжение кровеносными и лимфатическими сосудами препятствует попаданию лекарства в ткани глаза.
Дренаж слезоотводящей системой содержимого конъюнктивальной полости происходит почти в 100 раз быстрее, чем абсорбция конъюнктивой и роговицей [4]. Поэтому из-за малой вместимости конъюнктивальной полости (до 30 мкл) биодоступность большинства препаратов при местном способе их введения не превышает 5%. При этом увеличение размера капли не способствует повышению терапевтического эффекта, но сопровождается риском развития побочных эффектов [5]. Ряд препаратов (пилокарпин, эпинефрин) стабильны только в слабокислом состоянии и при инстилляции провоцируют гиперемию со слезоотделением, что ускоряет разведение и дренирование вещества [6].
Носослезные протоки, как и конъюнктива, покрыты многослойным столбчатым эпителием. При этом после дренажа по слезным путям препарат попадает в носовую полость, выстланную псевдостратифицированным столбчатым эпителием с богато васкуляризированной собственной пластинкой. Этим объясняется хорошее всасывание препарата в носоглотке с последующим возможным развитием системных побочных эффектов [7].
Потенциальным решением проблемы низкой биодоступности препаратов, инстиллируемых в конъюнктивальную полость, является создание более вязких лекарственных форм, удерживающихся в контакте с тканями глазной поверхности большее время. Перспективным направлением являются использование в качестве основы лекарственной формы водорастворимых полимеров и разработка специального носителя действующего вещества — адгезивных микросфер, тропных к муциновому слою слезной пленки, или контактных линз с препаратом. Другим направлением является применение эстеровых липофильных пролекарств (латанопрост, травопрост), позволяющее использовать роговицу как депо активного вещества. Бензалкония хлорид, часто используемый в качестве консерванта в глазных каплях, улучшает проницаемость роговицы; с другой стороны, оказывая детергентное действие, при длительном применении он вызывает значительные морфологические изменения тканей глаза. В сравнительном исследовании показано безусловное преимущество бесконсервантный терапии [8].
Системное применение. Под системным применением препаратов чаще всего понимают пероральный или парентеральный путь введения лекарственных средств. Но это требует чаще всего бóльшей дозы препарата: лишь малая доля сердечного выброса приходится на кровоснабжение глаза (до 1 мл/мин, из которых 95% приходится на хориоидею, препарат подвергается метаболизму в печени и экскреции, а гематоретинальный барьер препятствует непосредственному проникновению в ткань) [9, 10]. Несмотря на то что в эксперименте ряд препаратов при внутривенном введении достигает тканей глаза через гематоретинальный барьер, парентеральное введение редко применяют в офтальмологии из-за дозозависимых нежелательных системных побочных эффектов.
В силу этих же причин в офтальмологии ограниченно используют пероральный путь введения, применяя таким образом антибиотики, противовирусные и противоопухолевые препараты, а также ряд диуретиков, не требующих для своего действия проникновения через гематоретинальный барьер.
При системном введении основным морфологическим субстратом гематоретинального барьера является ретинальный пигментый эпителий, препятствующий проникновению препарата из сосудов хориоидеи к сетчатке. Перспективным направлением в преодолении этой проблемы является разработка специфического носителя, например 20-нанометровых частиц золота или кополимера полилактата-ко-гликолида [11, 12].
Периокулярные методы введения. К сравнительно действенным периокулярным методам относят субконъюнктивальный, субтеноновый и ретробульбарный пути введения. Периокулярную доставку применяют для введения препарата к заднему полюсу глаза, но этот метод значительно проигрывает интравитреальному введению. При этом препарат теоретически может достигать заднего полюса глаза тремя путями: транссклерально, через системный кровоток либо через передний отрезок. Субконъюнктивальное пространство может играть роль депо лекарства, распределяя его по всей площади склеры (16,3 см2) и обусловливая большую эффективность субконъюнктивальных инъекций в сравнении с перибульбарными [13, 14]. Проницаемость склеры и мембраны Бруха для препарата снижается пропорционально его липофильности и молекулярной массе; более того, препарат может частично элиминироваться через богатые сосудами конъюнктиву и эписклеру [15, 16]. В силу этих причин субтеноновое введение более эффективно, чем перибульбарное, и в ряде случаев может быть сравнимо с интравитреальным [17, 18]. Эффективность периокулярных методов потенциально может быть улучшена путем создания очагов повышенной проницаемости гематоретинального барьера при элиминации участков пигментного эпителия точечным воздействии 810-нм лазером [19].
Интраокулярные методы введения. В ряде случаев интравитреальное введение, получившее широкое распространение в последние годы, является единственным методом надежной доставки необходимой дозы препарата к заднему отрезку глаза. Но помимо инвазивности метод обладает другими ограничениями: внутренняя пограничная мембрана не позволяет применять препараты с молекулярной массой больше 76 килодальтон [20]. Долгий период полувыведения из заднего отрезка глаза, обусловленный анатомическими барьерами, позволяет менять время нахождения препарата в стекловидном теле путем изменения его молекулярной массы и вводимого объема [21]. Известно, что в воспаленном глазу уменьшается активный транспорт лекарств через поверхность сетчатки, но возрастает проницаемость задних структур сетчатки и передней гиалоидной мембраны. При воспалении период полувыведения увеличивается для препаратов, элиминируемых через задний отрезок глаза, и уменьшается для выводимых через передний отрезок (аминогликозиды, ванкомицин) [22].
К менее распространенным интраокулярным методам относят супрахориоидальный и субретинальный способы введения. Последний широко используют при генной терапии дегенеративных заболеваний сетчатки [23]. Вместе с тем безопасность субретинального и супрахориоидального методов введения изучена недостаточно. На эффективность супрахориоидального способа могут влиять возрастные изменения тканей глаза (утолщение пигментного эпителия, истончение хориоидеи и потенциальная адгезия липофильных веществ к собственному пигменту хориоидеи) [24, 25].
Перспективным направлением является разработка внутриглазных имплантатов с замедленным высвобождением препарата на основе гелевых или коллоидных форм или с помощью наночастиц. Период высвобождения активного вещества из подобных имплантатов составляет от 3 до 6 мес.
Помимо вышеназванных есть ряд иных методов введения лекарства в ткани глаза, практически не применяемых на сегодняшний день из-за сложности или узконаправленности: ретроградное внутриартериальное введение в a. ophthalmica, вкладки для конъюнктивальной полости и др. [26]. В настоящее время в офтальмологии ведутся новые разработки, направленные преимущественно на преодоление гематоретинального барьера и создание имплантатов, позволяющих при минимальной частоте использования создавать долгосрочную необходимую концентрацию активного вещества в целевой ткани.
Выбор способа введения лекарственного средства приобретает особое значение, когда речь идет о нейропротекторной терапии глаукомы. Под нейропротекцией понимают мероприятия, направленные на предотвращение каскада реакций, приводящих к поражению нейронов сетчатки и зрительного нерва по целому ряду причин. Терапевтический эффект возможен, когда поражение нервной ткани еще не стало необратимым [27].
В настоящее время отношение к нейропротекции при первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ) неоднозначно по целому ряду причин: нет четкого мнения о сроках ее назначения, длительности курсов, способе введения; неопределенность доз препаратов, в ряде случаев отсутствие в аннотациях прямых показаний к применению для лечения глаукомной оптической нейропатии. Вместе с тем клинический опыт показывает, что при лечении ПОУГ снижение уровня ВГД не всегда приводит к стабилизации зрительных функций [28], поэтому проблема нейропротекции при глаукоме, возможность адресной доставки препарата и своевременность его воздействия остаются актуальными [29]. Более того, ряд исследователей обсуждает вопрос о необходимости нейропротекции с момента установления диагноза ПОУГ, не дожидаясь развития выраженных зрительных нарушений.
Терапию биологически активными препаратами от других методов лечения отличают патогенетическая обоснованность и тканеспецифическое действие — нормализация функции того органа, из тканей которого выделены пептиды [30].
Исходя из этого, сформулирована цель исследования — сравнить нейропротекторное действие ретиналамина при разных способах его введения у пациентов с ПОУГ и компенсированным ВГД.
Материал и методы
В исследование включено 498 человек (498 глаз) с ПОУГ. Все пациенты случайным образом были разделены на три группы, сопоставимые по возрасту, полу и общесоматическому статусу. В каждую группу включено примерно равное число пациентов с начальной (I), развитой (II) и далекозашедшей (III) стадиями заболевания (табл. 1). В качестве нейропротекторного препарата использован ретиналамин (производство компании «Герофарм», Российская Федерация).
По информации разработчиков препарата, механизм нейропротекторного действия ретиналамина основан на регуляции внутриклеточного белкового синтеза в клетках сетчатки, сохранении пигментного эпителия, активации репаративных процессов и функционального взаимодействия клеток, коррекции метаболизма, предотвращении окислительного стресса и эксайтотоксичности; предупреждении гибели клетки (апоптоза). Специфические действия ретиналамина: стимуляция фоторецепторов и клеточных элементов сетчатки, улучшение функционального взаимодействия пигментного эпителия и наружных сегментов фоторецепторов, ускорение восстановления световой чувствительности сетчатки, стимуляция репаративных процессов в сетчатке.
Рекомендуемые способы введения: парабульбарно (выполняет врач-офтальмолог), внутримышечно. Содержимое флакона (5 мг) растворяют в 0,5—1 мл воды для инъекций, изотонического раствора хлорида натрия или 0,5% раствора новокаина и вводят ежедневно в течение 10 дней.
Критериями включения пациентов в исследование были устойчивая нормализация уровня ВГД, достигнутая медикаментозным или хирургическим путем, отсутствие макулярной патологии, рефракционные нарушения не более 3 дптр. Различие по группам заключалось только в способе введения препарата. Распределение пациентов по этому критерию представлено в табл. 2.
Суммарная доза препарата на курс составила 50 мг. Всем пациентам до начала лечения проводили визометрию с оптимальной коррекцией аметропии, тонометрию (по Маклакову, груз 10 г). Состояние зрительных функций оценивали по данным компьютерной периметрии. Статическую периметрию проводили с помощью анализатора полей зрения Humphrey Visual Field Analyzer II (HFA II) 750i (Германия). В зависимости от исходной остроты зрения и степени нарушения зрительных функций применяли скрининговую или пороговую программу исследования. При оценке центрального поля зрения всем пациентам осуществляли коррекцию остроты зрения вблизи. Скрининг проводили по программе FF-120 Screening, используя трехзонную стратегию. Пороговая программа исследования поля зрения включала применение тестов Central 30-2 при изучении центрального поля зрения (в пределах 30° от точки фиксации взгляда) и Peripheral 60-4при оценке периферического поля зрения (от 30 до 60°). При этом анализировали пороговую фовеолярную светочувствительность, сумму децибел (dB) пороговых значений в каждом квадранте, по всему полю зрения, показатели среднего отклонения (mean deviation — MD) и среднеквадратичного отклонения (pattern standard deviation — PSD), рассчитываемые прибором автоматически с учетом собственной базы данных. Кроме этого, исследовали контрастную чувствительность (on-off-активность колбочковой системы). Контроль параметров проводили через 3 и 6 мес после проведения курса нейропротекторной терапии. Наиболее информативными для оценки результатов и их устойчивости явились именно эти сроки.
Результаты
У большинства пациентов центральное зрение не изменилось. Однако у части из них (в целом по группам 23,1%), несмотря на отсутствие достоверного подтверждения положительной динамики, отмечали субъективное улучшение зрительных функций. Показатели компьютерной периметрии оказались более информативными. Положительная динамика разной степени выраженности отмечена практически во всех клинических группах и более выражена при начальной и развитой стадиях заболевания, что, вероятнее всего, свидетельствует о резервных возможностях сетчатки и зрительного нерва. Выявлены различия в сроках и стабильности полученных результатов в зависимости от стадии заболевания. Ответ на терапию у пациентов с далекозашедшей стадией ПОУГ был незначительным и нестабильным. Эффективными оказались введения ретиналамина во всех трех группах. В 1-й группе (сочетанное введение внутримышечно и ретробульбарно) через 3 мес показатели суммарной пороговой чувствительности сетчатки превысили исходные данные в среднем на 122 дБ при начальной стадии, на 166 дБ — при развитой и на 124 дБ — при далекозашедшей стадии; при начальной и развитой стадиях отмечена тенденция к нарастанию этого эффекта к 6 мес после проведенного курса лечения (рис 1, а).
Этот же показатель у пациентов 2-й группы тоже имел положительную динамику (увеличение на 123 и 110 дБ в начальной и развитой стадиях соответствено) и сохранялся стабильным до 6 мес (см. рис. 1, б). Показатели при далекозашедшей глаукоме были статистически недостоверны.
В 3-й группе, где ретиналамин вводили только внутримышечно, также получен прирост суммарной пороговой светочувствительности во всех группах на 3-м месяце — при начальной стадии на 142 дБ, при развитой — на 274 дБ и при далекозашедшей — на 148 дБ. Однако к 6-му месяцу после курса лечения у всех пациентов независимо от стадии ПОУГ наблюдался регресс (см. рис. 1, в).
Для оценки состояния функциональной активности колбочковой системы сетчатки ряду пациентов было выполнено исследование контрастной чувствительности сетчатки в зоне 1—5—10° от точки фиксации. Исследование проводили у пациентов 2-й группы с начальной стадией заболевания и пациентов 3-й группы с развитой стадией заболевания. При внутримышечном введении ретиналамина у пациентов с начальной стадией глаукомы (рис. 2, а) было выявлено достоверное снижение времени сенсомоторной реакции на ахроматические стимулы светлее и темнее фона во всех исследуемых зонах центрального поля зрения, что свидетельствует об улучшении функциональной активности каналов колбочковой системы сетчатки.
У пациентов 3-й группы с развитой стадией заболевания также отмечено снижение времени сенсомоторной реакции на ахроматические стимулы в зоне 1 и 5° от точки фиксации. В зоне 10° достоверных изменений не получено (см. рис. 2, б).
Полученные данные свидетельствуют о том, что появляющиеся на самых ранних стадиях развития глаукомного процесса изменения контрастной чувствительности сетчатки в центральной зоне обратимы только частично. Исследователи указывают на тот факт — и это согласуется с имеющимися сведениями, — что при развитии глаукомной оптической нейропатии нервные волокна находятся в разной степени жизнеспосбности: безвозвратно погибшие, находящиеся в острой фазе дегенерации, с выраженными признаками дегенеративных изменений и очевидным финалом (апоптоз) (если не изменить условия их существования) и совершенно здоровые. По всей вероятности, при определенных условиях возможны частичная регенерация с восстановлением функции части погибающих клеток и защита здоровых клеток, подвергающихся дегенерации, индуцированной мощнейшими факторами. Частичное структурно-функциональное восстановление после нейропротекторной терапии подтверждается результатами проведенных исследований.
Выводы
- Подтверждена клиническая эффективность пептидного биорегулятора ретиналамина как нейропротекторного лекарственного средства. Критериями эффективности служила оценка зрительных функций по данным компьютерной периметрии электрофизиологических исследований.
- Наибольшая терапевтическая чувствительность к ретиналамину отмечена у пациентов с начальной и развитой стадиями заболевания. Улучшение показателей зрительных функций сохранялось до 6 мес. У пациентов с далекозашедшей глаукомой эффективность и ее продолжительность были ниже, что свидетельствует о наличии более выраженных необратимых процессов в сетчатке и зрительном нерве.
- Анализ клинических результатов в трех исследуемых группах, различавшихся способом введения препарата (внутримышечно, ретробульбарно, внутримышечно+ретробульбарно), не выявил каких-либо преимуществ одного из них. Это дает основание в реальной практике использовать внутримышечный способ введения лекарственного средства, исключающий возможность ятрогенных интраокулярных осложнений.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: В.Е., Дж.Л.
Сбор и обработка материала: В.Е., Дж.Л., Т.Я.
Написание текста: Дж.Л., Т.Я.
Редактирование: В.Е., Дж.Л.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.