LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA
Brigita Būdienė
AMŽINĖS GELTONOSIOS DĖMĖS
DEGENERACIJOS SĄSAJOS
SU IMUNOGENETINIAIS VEIKSNIAIS
IR POKYČIAIS MIEGO ARTERIJOS
BASEINE
Daktaro disertacija Biomedicinos mokslai,
medicina (06B)
Disertacija rengta Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos aka-demijos Akių ligų klinikoje 2013–2018 metais.
Mokslinė vadovė
prof. dr. Dalia Žaliūnienė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, biomedicinos mokslai, medicina – 06B).
Disertacija ginama Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos akademijos medicinos mokslo krypties taryboje:
Pirmininkė
prof. habil. dr. Daiva Rastenytė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, biomedicinos mokslai, medicina – 06B).
Nariai:
doc. dr. Renata Balnytė (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, bio-medicinos mokslai, medicina – 06B);
prof. dr. Aras Puodžiukynas (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, biomedicinos mokslai, medicina – 06B);
prof. dr. Pranas Šerpytis (Vilniaus universitetas, biomedicinos mokslai, medicina – 06B);
prof. dr. Andrejs Erglis (Latvijos universitetas, biomedicinos mokslai, medicina – 06B).
Disertacija ginama viešame Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Me-dicinos mokslo krypties tarybos posėdyje 2018 m. liepos 30 d. 13 val. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninės Kauno klinikų Akių ligų klinikos prof. P. Avižonio auditorijoje.
LITHUANIAN UNIVERSITY OF HEALTH SCIENCES MEDICAL ACADEMY
Brigita Būdienė
THE ASSOCIATIONS OF AGE-RELATED
MACULAR DEGENERATION
WITH IMMUNOGENETIC FACTORS
AND CAROTID ARTERIES
ATHEROSCLEROTIC LESIONS
Doctoral DissertationBiomedical Sciences, Medicine (06B)
The dissertation has been prepared at the Department of Ophthalmology of Medical Academy of Lithuanian University of Health Sciences during the period of 2013–2018.
Scientific Supervisor
Prof. Dr. Dalia Žaliūnienė (Lithuanian University of Health Sciences, Biomedical Sciences, Medicine – 06B).
Dissertation is defended at the Medical Research Council of the Me-dical Academy of the Lithuanian University of Health Sciences:
Chairperson
Prof. Dr. Habil. Daiva Rastenytė (Lithuanian University of Health Sciences, Biomedical Sciences, Medicine – 06B).
Members:
Assoc. Prof. Dr. Renata Balnytė (Lithuanian University of Health Scien-ces, Biomedical ScienScien-ces, Medicine – 06B);
Prof. Dr. Aras Puodžiukynas (Lithuanian University of Health Sciences, Biomedical Sciences, Medicine – 06B);
Prof. Dr. Pranas Šerpytis (Vilnius University, Biomedical Sciences, Medicine – 06B);
Prof. Dr. Andrejs Erglis (University of Latvia, Biomedical Sciences, Medicine – 06B).
Dissertation will be defended at the open session of the Medical Research Council of the Lithuanian University of Health Sciences, on July 30th, 2018, at 1 p.m. in the Prof. P. Avižonis Auditorium, of the Department of Ophthalmology, at the Hospital of Lithuanian University of Health Sciences Kauno klinikos.
5
TURINYS
SANTRUMPOS ... 8
ĮVADAS ... 9
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 11
DARBO MOKSLINIS NAUJUMAS ... 12
DARBO PRAKTINĖ REIKŠMĖ ... 13
1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 14
1.1. Amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir širdies bei kraujagyslių ligų paplitimas ... 14
1.2. Bendros amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių patogenezės grandys ... 17
1.3. Bendros amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių sąsajos su imunogenetiniais veiksniais ... 20
1.3.1. Interleukinų veikimo mechanizmai ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 20
1.3.2. MMP1 ir MMP7 genų veikimo mechanizmai ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 24
1.3.3. IL6 geno veikimo mechanizmas ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 27
1.3.4. BLK geno veikimo mechanizmas ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija bei miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais... 27
2. TIRTASIS KONTINGENTAS IR TYRIMO METODIKA ... 29
2.1. Tiriamųjų grupės, tyrimo struktūra ... 29
2.2. Tyrimo metodika ... 31
2.2.1. Oftalmologinis ištyrimas... 31
2.2.2. Akių dugno nuotraukos, amžinės geltonosios dėmės degeneracijos pažeidimo plotų diagnostika ir tinklainės ultragarsinė analizė ... 31
2.2.3. Tinklainės angiopatijos pakitimų nustatymas ... 36
2.2.4. Miego arterijų ultragarsinis ištyrimas ... 36
2.2.5. Laboratoriniai interleukinų tyrimai ... 38
2.2.6. MMP1 ir MMP7 variantų nustatymas restrikcijos fragmentų ilgio polimorfizmo metodu ... 38
2.2.7. IL6 ir BLK vieno nukleotido polimorfizmo nustatymas tikro laiko polimerazės grandinės reakcijos metodu ... 42
2.2.8. Statistinė duomenų analizė ... 45
3. REZULTATAI ... 47
3.1. Amžinės geltonosios dėmės degeneracijos sąsajos su ateroskleroziniais pokyčiais miego arterijose ... 47
3.1.1. Aterosklerozinių pokyčių miego arterijose dažnis, sergančių ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, tiriamųjų grupėse ... 47
3.1.2. Sergančių ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija tiriamųjų miego arterijų intimos ir medijos storio palyginimas ... 48
6
3.1.3. Amžinės geltonosios dėmės degeneracijos sąsajos su aterosklerozinėmis plokštelėmis miego arterijose ... 50 3.1.4. Amžinės geltonosios dėmės degeneracijos sąsajos su miego arterijų stenoze ir jos laipsniu ... 51 3.2. Sergančių ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra miego arterijų aterosklerozinių pokyčių, regos funkcijų bei akių
morfologinių duomenų palyginimas ... 52 3.3. IL-1β ir IL-6 koncentracijų serume palyginimas tarp sergančiųjų ir nesergančiųjų amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose ... 55
3.3.1. IL-1β koncentracijos serume palyginimas tarp sergančių ir
nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose, bei sąsajos su
klinikiniais veiksniais ... 55 3.3.2. IL-6 koncentracijos serume palyginimas tarp sergančių ir
nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose, bei sąsajos su
klinikiniais veiksniais ... 58 3.4. MMP, MMP7, BLK, IL6 genų polimorfizmų sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir / ar miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 62
3.4.1. Pacientų, sergančių ir nesergančių amžine geltonosios dėmės
degeneracija MMP1, MMP7, IL6, BLK genotipų dažniai ... 63 3.4.2. Pacientų, kuriems yra ir kuriems nėra miego arterijose aterosklerozinių pokyčių MMP1, MMP7, IL6, BLK genotipų dažniai ... 66 3.4.3. Sergančių ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose MMP1, MMP7, IL6, BLK genotipų dažniai ... 67
3.5. Klinikinių ir imunogenetinių veiksnių sąsajos su amžine geltonosios
dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 68 3.5.1. Sergančių ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija klinikinių veiksnių palyginimas grupėse ... 68 3.5.2. Sergančių pradine amžine geltonosios dėmės degeneracija ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra
aterosklerozinių pokyčių miego arterijose klinikinių veiksnių palyginimas grupėse ... 69 3.5.3. Sergančių vėlyvąja amžine geltonosios dėmės degeneracija ir nesergančių amžine geltonosios dėmės degeneracija, kuriems yra ir kuriems nėra
aterosklerozinių pokyčių miego arterijose, klinikinių veiksnių palyginimas grupėse ... 70 3.5.4. Pacientų, kuriems yra ir kuriems nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose, klinikinių veiksnių palyginimas grupėse ... 70 3.5.5. Vienaveiksnė ir daugiaveiksnė logistinė, klinikinių veiksnių ir
imunogenetinių žymenų, didinančių amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių galimybę, analizė ... 71
7
4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 73
4.1. Amžinės geltonosios dėmės degeneracijos sąsajos su ateroskleroziniais pokyčiais miego arterijose ... 73
4.2. Regos funkcijų ir morfologinių pakitimų akyse sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 75
4.3. IL-1β ir IL-6 sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 76
4.4. MMP1, MMP7, BLK, IL6 genų polimorfizmų sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir/ ar miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 78
4.5. Klinikinių veiksnių sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais ... 81
IŠVADOS ... 83
LITERATŪRA ... 84
PUBLIKUOTŲ DARBŲ SĄRAŠAS ... 97
SUMMARY... 119
PRIEDAI ... 148
CIRRCULUM VITAE ... 166
8
SANTRUMPOS
AGDD – amžinė geltonosios dėmės degeneracija
AGDD+ – tiriamieji sergantys amžine geltonosios dėmės degeneracija AGDD– – tiriamieji nesergantys amžine geltonosios dėmės degeneracija
BLK – genas koduojantis baltymą tirozino kinazę BMA – bendroji miego arterija
EDTA – etilen-diamin-tetra-acetato antikoaguliantas
GNV – gyslainės noevaskuliarizacija (neovaskulinė membrana) GS – galimybių santykis
IL-1β – interleukinas 1 beta IL-6 – interleukinas 6
IL6 – genas koduojantis interleukiną 6 (IL-6)
IMS – intimos ir medijos storis MA – miego arterija
MAath – miego arterijos ateroskleroziniai pokyčiai
MAath+ – tiriamieji turintys miego arterijose aterosklerozinių pokyčių MAath– – tiriamieji neturintys miego arterijose aterosklerozinių pokyčių
MMP – (angl. matrix metalloproteinases) matrikso metaloproteinazės
MMP1 – matrikso metaloproteinazę 1 koduojantis genas
MMP7 – matrikso metaloproteinazę 7 koduojantis genas kDa – kilodaltonas
KEAF – kraujagyslių endotelio augimo faktorius KMI – kūno masės indeksas
OKT – optinė koherentinė tomografija PI – pasikliautinis intervalas
RFIP – restrikcijos fragmentų ilgio polimorfizmo nustatymo metodas ŠKL – širdies ir kraujagyslių ligos
TIMP – (angl. tissue inhibitors of matrix metalloproteinases) audinių matrikso metaloproteinazių inhibitoriai
TJA – tarpląstelinis jungiamasis audinys (tarpląstelinis matriksas) TL-PGR – tikro laiko polimerazės grandininė reakcija
TNF – tumoro nekrozės faktorius TPE – tinklainės pigmentinis epitelis UG – ultragarsinis tyrimas
VMA – vidinė miego arterija
VNP – vieno nukleotido polimorfizmas
9
ĮVADAS
Amžinė geltonosios dėmės degeneracija (AGDD) yra viena pagrindinių negrįžtamą aklumą sukeliančių ligų 50 metų ir vyresniems žmonėms (1, 2). Pasaulio populiacijoje AGDD paplitimas siekia iki 8,7 proc. (3) ir didėja su amžiumi. Regėjimo aštrumo blogėjimas stebimas ligai progresuojant, o žiūrint globaliai ir atsižvelgiant į populiacijos senėjimą manoma, 2040 metais asmenų turinčių matymo sutrikimų dėl AGDD skaičius galėtų viršy-ti 288 milijonus visame pasaulyje (3).
AGDD daugiaveiksnės etiologijos liga, kurios patogenezė nėra iki šiol visiškai aiški, o gydymo galimybės ir prevencinės priemonės iki šiol lieka ribotos ir dažniausiai yra nukreiptos tik į gyslainės neovaskuliarizacijos su-keltų komplikacijų gydymą (4–8). Manoma, kad AGDD atsiradimas gali būti sąlygotas ne tik aplinkos, genetinių ar imunologinių veiksnių, tačiau galimai turi sąsajų ir su širdies bei kraujagyslių ligomis (9-14). AGDD ir širdies bei kraujagyslių aterosklerozės tarpusavio sąsajas nurodo: drūzos – yra pagrindinis AGDD požymis (14), kaip ir aterosklerozinės plokštelės formavimasis, kraujagyslės sienelės storėjimas yra širdies bei kraujagyslių ligų ir aterosklerozės požymis (12); choriokapiliarų pokyčiai, Brucho membranos infiltracija lipoproteinais sergant AGDD yra panašūs į arterijų sienelių aterosklerozės metu atsirandančius pokyčius (14); AGDD ir širdies bei kraujagyslių ligų rizikos veiksnių panašumas (15–18, 29). Naujausių tyrimų duomenimis, nurodomas ryšys tarp miego arterijų sienelių sustorėjimo, aterosklerozinių plokštelių ir pradinės AGDD (12), o AGDD požymių buvimas yra nepriklausomas prognozinis žymuo, galintis lemti insulto ar išeminės širdies ligos pasireiškimo riziką (9). Manoma, kad aterosklerozės metu vystosi lokalus kraujagyslės sienelės uždegimas sąlygotas lipidų apykaitos sutrikimo, oksidacinio streso ir metabolinių pakitimų. Tačiau iki šiol nėra pilnai aišku ar už drūzų formavimąsi tinklainėje yra atsakingi tik liporoteinų metabolizmo sutrikimai ir jų susikaupimas Brucho membranoje ar tai yra sudėtinė bendro uždegiminio, imunologinio ir genetinio atsako dalis (10, 11). Tai, kad AGDD ir aterosklerozės formavimuisi turi įtakos ne tik lipidų apykaitos sutrikimas, bet ir oksidacinis stresas, endotelio disfunkcija (13, 14), uždegimas toliau išlieka mokslinių tyrinėjimų objektu. AGDD ir aterosklerozė yra su senėjimu susijusios ligos, o senstantys asmenys yra kartu ir dažniau sergantys asmenys, todėl geresnis šių ligų supratimas galėtų leisti parinkti tinkamus bendrus gydymo metodus ir skirti ilgalaikį stebėjimą, taip paleng-vinant tokių pacientų priežiūrą ir ligos valdymą. Klasikiniai veiksniai, įta-kojantys AGDD progresavimą, tokie kaip amžius, rasė, rūkymas negali pil-nai paaiškinti randamų klinikinės eigos skirtumų tarp sergančiųjų šia liga
10
(15–18). Naujos genominės technologijos, imunologiniai tyrimai bei suma-žėję genotipavimo kaštai leido atskleisti neabejotiną genetinės predis-pozicijos reikšmę sirgti kai kuriomis lėtinėmis akių bei širdies ir krauja-gyslių ligomis (10, 11, 32–36).
Siekiant nustatyti ankstyvą ligos riziką svarbus bendras šių dviejų ligų patogenezės supratimas, išaiškinimas ir kompleksinis rizikos veiksnių įver-tinimas. Šio tyrimo metu analizvome bendruose patogeneziniuose mecha-nizmuose dalyvaujančių imunogenetinių žymenų: uždegiminių interleukinų IL-1β ir IL-6 bei kraujagyslių remodeliacijoje dalyvaujančių MMP1 (rs1799750), MMP7 (rs11568818) ir uždegiminiuose procesuose dalyvau-jančių BLK (rs13277113), IL6 (rs1800795) polimorfizmų ir jų genotipų po-veikį AGDD ir aterosklerozinių pokyčių miego arterijose (MA) pasireiš-kimui.
11
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
Darbo tikslas
Įvertinti amžinės geltonosios dėmės degeneracijos sąsajas su imunoge-netiniais veiksniais ir pokyčiais miego arterijose.
Darbo uždaviniai
1. Nustatyti miego arterijų aterosklerozinių pokyčių dažnį pacientų, sergan-čių (AGDD+) ir nesergansergan-čių (AGDD–) amžine geltonosios dėmės dege-neracija, grupėse.
2. Palyginti regos funkcijas ir akių morfologinius duomenis tarp sergančių AGDD+ ir nesergančių AGDD–, kurių miego arterijose yra arba nėra aterosklerozinių pokyčių bei palyginti tinklainės ultragarsinės analizės tyrimų duomenis tarp sergančių AGDD+ ir nesergančių AGDD– grupių. 3. Palyginti IL-1β ir IL-6 koncentraciją kraujo serume tarp sergančių
AGDD+ ir nesergančių AGDD–, kai yra arba nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose.
4. Nustatyti MMP1 (rs1799750), MMP7 (rs11568818), IL6 (rs1800795) ir
BLK (rs13277113) genotipų dažnį, sergant AGDD+ ir nesergant AGDD–
, kai yra arba nėra aterosklerozinių pokyčių miego arterijose.
5. Įvertinti sergančių AGDD+ ir nesergančių AGDD– tiriamųjų, kurių miego arterijose yra arba nėra aterosklerozinių pokyčių, klinikinius duomenis ir nustatyti imuninių ir genetinių veiksnių įtaką AGDD ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių susiformavimui bei nustatyti bendrus AGDD ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių atsiradimo veiksnius.
12
DARBO MOKSLINIS NAUJUMAS
Pastaruosius dešimtmečius gerokai prasiplėtė mūsų žinios apie genetinių ir imunologinių veiksnių įtaką akių ligų susiformavimui ir vystymuisi (35– 37). Pastaraisiais metais mokslininkų grupės siekė nustatyti gretutinius veiksnius įtakojančius AGDD atsiradimą ir progresavimą (12, 35–37, 43, 45, 185). Išaugęs tyrimų skaičius rodo, kad AGDD išsivystymui reikšmės gali turėti ne tik imunologiniai ar genetiniai veiksniai, bet ir gretutiniai susirgimai, tokie kaip širdies ir kraujagyslių ligos (32–35, 185). Mūsų tyrimas leido įvertinti AGDD ir MA aterosklerozinių pokyčių sąsajas atsižvelgiant į intimos ir medijos storio (IMS), aterosklerozinių plokštelių ir stenozės buvimą miego arterijose. Taip pat detaliau analizavome uždegiminių interleukinų vaidmenį AGDD ir MA aterosklerozinių pokyčių atsiradimui ir abiejų šių patologijų drauge pasireiškimui. Šis tyrimas pirmasis įvertinęs bendruose patogeneziniuose mechanizmuose dalyvaujančių žymenų: kraujagyslių remodeliacijoje dalyvaujančių MMP1 (rs1799750), MMP7 (rs11568818) ir uždegiminiuose procesuose dalyvau-jančių BLK (rs13277113), IL6 (rs1800795) polimorfizmų ir jų genotipų po-veikį AGDD ir ateroskleroziniams miego arterijų pokyčiams. Tai pirmasis tyrimas, parodantis, MMP1 (rs1799750) 1G/1G kaip rizikos genotipo są-sajas su pradine AGDD, o BLK (rs13277113) A/A kaip apsauginio genotipo sąsajas su miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais. Taigi hipotezės apie šių abiejų ligų bendrumą patvirtinimui buvo nustatyti bendri imuno-genetiniai veiksniai didinantys tikimybę sirgti AGDD ir turėti ateroskle-rozinių pokyčių miego arterijose. Mūsų atliktas tyrimas leido detaliau įver-tinti imunogenetiniuose procesuose dalyvaujančių žymenų vaidmenį AGDD ir MA aterosklerozinių pokyčių pasireiškimui. Apibendrinant rezultatus, įvertinome klinikinių ir imunogenetinių veiksnių svarbą prognozuojant AGDD ir MA aterosklerozinių pokyčių riziką.
13
DARBO PRAKTINĖ REIKŠMĖ
Šio tyrimo metu išaiškintos bendros AGDD ir miego arterijų ate-rosklerozinių pokyčių sąsajos: nustatytas vienas „rizikingas“ MMP1 (rs1799750) ir vienas „apsauginis“ BLK (rs13277113) genetinis variantas. Šių genetinių variantų nustatymas jaunesniame amžiuje leistų prognozuoti tikimybę sirgti AGDD ir atsirasti ateroskleroziniams pokyčiams miego arte-rijose. Tokie tyrimai leistų prognozuoti klinikinę AGDD eigą, skirti savalaikį tinkamą gydymą bei stebėseną ir išsaugoti regėjimo funkcijas. Manome, kad gauti rezultatai gali pasitarnauti prognozuojant tikimybę susirgti AGDD ir aterosklerozinių pokyčių atsiradimui miego arterijose bei rekomenduoti savalaikes profilaktikos priemones. Bendrų AGDD ir kraujagyslių aterosklerozinių pokyčių bei patogenezinių grandžių nusta-tymas gali suteikti naujos informacijos apie AGDD etiologiją ir patogenezę.
14
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir širdies bei kraujagyslių ligų paplitimas
Amžinė geltonosios dėmės degeneracija (AGDD) yra viena dažniausių vyresnių žmonių aklumo priežasčių išsivysčiusiose pasaulio šalyse (1, 2). Tai yra trečioji pagal dažnumą aklumo priežastis pasaulyje (19).
Literatūroje nurodomi AGDD paplitimo rasiniai ir etniniai skirtumai. Baltimorės Akių studijos duomenimis tarp europiečių (baltosios rasės atstovų) tiek ankstyvosios tiek vėlyvosios AGDD formų paplitimas didesnis, nei tarp afrikiečių (juodaodžių rasės atstovų) (20, 21), o skirtumų tarp afrikiečių ir azijiečių paplitimo nebuvo pastebėta (3). Tuo tarpu ankstyvoji AGDD forma dažnesnė europiečių populiacijoje 11,2 proc. nei azijiečių tarpe 6,8 proc. (3). Apskritai bendras paplitimas AGDD populiacijoje siekia iki 8,69 proc., ankstyvosios AGDD formos paplitimas siekia iki 8,01 proc., o vėlyvosios AGDD formos paplitimas siekia iki 0,37 proc. (3). Paplitimo skirtumo tarp lyčių sergant ankstyvąja ar vėlyvąja AGDD nebuvo stebėta (3). Atsižvelgiant į gana spartų populiacijos senėjimą prognozuojama, kad 2020 m. AGDD galėtų sirgti apie 196 mln. žmonių visame pasaulyje, iki 2040 m. šis skaičius galėtų siekti 288 mln, o didžiausias sergančiųjų skaičius būtų Azijos šalyse (113 mln). Antroje vietoje pagal susirgimo dažnumą 2040 m. būtų Europa (69 mln.) ir trečioje vietoje būtų Afrika (39 mln.) (3, 25).
Tikslių duomenų apie AGDD paplitimą Lietuvoje nėra. Sergančiųjų tinklainės ligomis asociacijos duomenimis sergančių vėlyvąja AGDD forma yra apie yra apie 30 tūkstančių, ir kasmet vis daugėja. Cimbalas ir bendra-autoriai atlikę tyrimą atsitiktinėje 45–64 metų amžiaus Kauno miesto gy-ventojų imtyje, nustatė jog AGDD paplitimas yra 7,3 proc. (22).
Pradinėje AGDD stadijoje tinklainės geltonosios dėmės srityje išryškėja tinklainės pigmentinio epitelio (TPE) hiper/hipo pigmentacija, vėliau tarp TPE ir Brucho membranos atsiranda lokalūs gelsvi depozitai, vadinami drūzomis. Drūzos gali būti klasifikuojamos pagal dydį: mažos (< 63 µm diametro), vidutinės (63–124 µm diametro) ir didelės (> 125 µm) (23). Kietos drūzos turi aiškius kraštus ir ribas, minkštos drūzos dažniausiai būna didelės, turi neaiškias ribas ir gali būti susiliejančios. Pradinėse ligos stadi-jose regėjimo aštrumas gali būti nepasikeitęs. Tačiau drūzos gali sutrikdyti medžiagų apykaitos procesus tinklainės pigmentinio epitelio lygmenyje ir tai gali sąlygoti fotoreceptorių degeneraciją, žūtį ir regėjimo funkcijų pa-blogėjimą.
15
Progresuojant auksčiau minėtiems pakitimams liga pereina į vėlyvąją „sausą“ (atrofinę) arba „šlapią“ (eksudacinę) formą. Vėlyvos AGDD formos metu blogėja regėjimo aštrumas, tampa sunku skaityti, atlikti smulkius kruopštumo reikalaujančius darbus. Eksudacinei AGDD formai būdingas naujadarių kraujagyslių įaugimas į tinklainę, kartu su eksudacija ir krau-javimu. Ši AGDD forma sąlygoja gana greitus ir ženklius centrinio matymo pakitimus. Pacientams su eksudacine AGDD vienoje akyje tikėtinas šios ligos progresavimas į eksudacinę formą ir kitoje akyje per maždaug 5 metus (23). Ligos prevencinės ir gydymo galimybės šiuo metu yra ribotos, tik daliai pacientų sergančių vėlyvąja AGDD net ir taikant šiuolaikinius pažangius gydymo metodus pavyksta išsaugoti regėjimo aštrumą (24).
Širdies ir kraujagyslių aterosklerozinės ligos rizikos veiksniai – vyresnis amžius, rūkymas, nutukimas, cukrinis diabetas, mažas fizinis aktyvumas, turi sąsajų su AGDD rizikos veiksniais. Miego arterijų ateroskleroziniai po-kyčiai dažniau pasireiškia vyrams nei moterims (128, 131). Moksliniai ty-rimai nurodo, kad 45 metų ir vyresnių žmonių amžiaus grupėje ateroskle-rozinės plokštelės dažniau nustatomos tarp vyrų nei tarp moterų (47,1 proc.
vs. 35,4 proc. p < 0,001) (133). Vystantis aterosklerozinei MA pažaidai
storėja intimos ir medijos sluoksnis, formuojasi lokalios aterosklerozinės plokštelės – ateromos, o siaurėjantis arterijos spindis sukelia MA stenoza-vimą (129). MA sienelės intimos ir medijos storio (IMS) matavimai naudo-jami ankstyvai aterosklerozės diagnostikai (137). Hemodinamiškai reikš-mingomis laikomos MA stenozės siaurinančios arterijos spindį 50–70 proc. ir daugiau (137). Be to yra nustatyta, kad net besimptomė vidutinė MA stenozė (> 50 proc.) yra reikšmingas širdies (133) ir kraujagyslių rizikos veiksnys, o didėjant MA stenozei nuo 75 proc. iki 95 proc., insulto rizika išauga iki 18,5 proc. (132). Pastebėta, kad MA stenozė dažnesnė baltiesiems nei juodiesiems Amerikos gyventojms vyrams ir azijietiems moterims (134). Kita studija nurodo, kad bendrosios MA IMS didesnis tarp juoda-odžių, o tuo tarpu aterosklerozinės plokštelės labiau paplitę baltųjų rasės atstovams (GS=2,9, 95 proc. PI: 1,41–5,96, p=0,04) (135). Pacientams turintiems didesnę nei 70 proc. vidinės miego arterijos (VMA) stenozę reko-menduojamas chirurginis gydymas (122, 126–128), dėl ipsilateralinėje (tos pačios pusės) pusėje galimų komplikacijų, ypač insulto išvengimo.
Mokslinių tyrimų duomenys nurodo AGDD ryšį su širdies ir kraujagyslių ligomis (25–32, 185). Abi šios ligos yra susijusios su ateroskleroze (33), uždegimu (34, 35), imuninio atasako aktyvacija (36) ir lokalaus kraujagyslių endotelio augimo faktoriaus (KEAF) disreguliacija (37, 38, 43). AGDD metu gyslainėje KEAF išsiskyrimas gali sąlygoti naujadarių kraujagyslių augimą (37) ir ligos progresavimą į vėlyvąją formą (39). Širdies ir krauja-gyslių ligų metu sutrikusi KEAF reguliacija sąlygoja aterosklerozinių
16
plokštelių formavimąsi, naujų, nepilnaverčių kraujagyslių augimą atero-sklerozinių plokštelių vietose (40, 41), o tai gali lemti plokštelės nestabilumą ir įtakoti miokardo infarkto, insulto, stenozės ir trombozės susidarymą (41–43, 136). Kai kurių ankstesnių studijų duomenys teigia, kad asmenys sergantys AGDD turi didesnę riziką sirgti širdies ir kraujagyslių ligomis bei miokardo infarktu (29, 44). Kitų mokslinių tyrimų duomenimis pacientams su aterosklerozine kraujagyslių pažaida yra didesnė rizika susirgti AGDD (45). Tyrinėjant MA aterosklerozinius pakitimus, nustatyta, kad iki 85 metų amžiaus asmenims, kuriems buvo nustatyta miego arterijų bifurkacijų aterosklerozinių pokyčių, buvo 4,7 kartus didesnė rizika sirgti AGDD (46, 47). Tačiau ši studija nerado ryšio tarp padidėjusio bendrosios MA IMS ir pradinės ar vėlyvosios AGDD (47). Meškauskienė ir bend-raautoriai nurodo, kad pacientai kuriems nustatyta reikšminga VMA stenozė, turi didesnę riziką sirgti insultu, o taikant chirurginį gydymą – atliekant endaterektomiją, turi didesnę mirtingumo ar komplikacijų riziką (120, 121, 124, 125). Kitos studijos teigia, kad asmenims sergantiems pradine AGDD yra didesnė išeminės širdies ligos, bet ne insulto rizika, o vėlyvoji AGDD stadija nėra susijusi nei su insultu, nei su išemine širdies liga (48). Taigi atliktų studijų rezultatai yra gana prieštaringi. Kai kurių mokslinių tyrinėjimų duomenimis makrokraujagysliniai ateroskleroziniai procesai vykstantys miego arterijose gali atspindėti ir įtakoti mikro-kraujagyslinius procesus smulkesnėse arteriolėse (49). Šios teorijos pagrin-du buvo keliama hipotezė, kad aterosklerozinės širdies ir kraujagyslių ligos metu, sutrikdoma gyslainės kraujotaka, o tai yra galimai patogenezinis veiksnys AGDD išsivystymui (12). Tačiau aptarus atliktus tyrimus, išlieka neaišku ar pradinės ir vėlyvosios AGDD pagrindas yra tik aterogenezė ar ligos susiformavimą gali lemti ir kiti veiksniai (pvz.: lokalus uždegiminis atsakas, oksidacinis stresas, imuninio atsako pasikeitimas ar genetiniai veiksniai). 2015 metais atliktoje studijoje tyrėjai nurodo ryšį tarp subfo-veolinio gyslainės storio padidėjimo ir ipsilateralinės (tos pačios pusės) pusės VMA stenozės, kuri yra > 70 proc. (50). Tai pagrindžia hemodina-mikos sąlygotus pakitimus gyslainėje, bet nėra aišku ar tai yra vienintelis veiksnys nulemiantis AGDD išsivystymą. Todėl tikslinga nustatyti ar pra-dinė ir vėlyvoji forma susijusi su ateroskleroziniais pokyčiais miego arte-rijose, įtraukiant daugiau kintamųjų galinčių įtakoti AGDD ir aterogenezės patogenezines grandis.
17
1.2. Bendros amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių patogenezės grandys
Šiuolaikiniais eksperimentiniais tyrimais nustatyta, kad arterijų atero-sklerozę ir AGDD gali sieti bendri ligų išsivystymo rizikos veiksniai (8, 9, 12, 50). Net keletas atliktų mokslinių tyrimų nustatė širdies ir kraujagyslių ligų sąsajas su AGDD. Meškauskienė ir autoriai nurodo, kad apie 65 proc. ligonių, kuriems diagnozuota VMA stenozė, nustatomos ir hemodinamiškai reikšmingos vainikinių arterijų stenozės ir patvirtina MA stenozės ryšį su insultu (120, 125). Beaver Dam studija 2013 metais nustatė, kad padidėjęs IMS ir aterosklerozinės plokštelės miego arterijose turi ryšį su eksudacinės AGDD išsivystymu (12), NHANES I (National Health and Nutrition
Examination Survey I) tyrimas nustatė, kad, AGDD paplitimas buvo
didesnis tarp sergančių širdies ir kraujagyslių ligomis asmenų (45). Sun ir kolegos teigė, kad sergant pradine AGDD, padidėja rizika susirgti išemine širdies liga (48). Taip pat yra įrodyta, kad vyresnis amžius, rūkymas, hipertenzija, hipercholesterolemija, estrogenų vartojimas po menopauzės, diabetas, nesaikingas riebalų ir alkoholio vartojimas, maža antioksidantų koncentracija kraujyje ir maiste didina riziką susirgti tiek AGDD, tiek širdies ir kraujagyslių ligomis (1.2.1 lentelė).
Žaliūnienė ir bendraautoriai nustatė, kad padidėjęs MA IMS siejamas su didesne rizika sirgti AGDD ir katarakta (118). Kitoje studijoje nurodoma, kad 30 proc. pacientų sergančių eksudacine AGDD turi aterosklerozinių ir trombozinių komplikacijų riziką, net jei anamnezėje nebuvo širdies vai-nikinių kraujagyslių ligos ar insulto (119). D. Stanislovaitienė tyrimo metu nustatė, kad sirgti pradine AGDD ir išemine širdies liga galimybę didina rūkymas ir uždegiminio žymens N-karboksi(metil)lizino koncentracija kraujo plazmoje (185).
Tačiau duomenys nurodantys AGDD ir kraujagyslių aterosklerozės są-sajas prieštaringi. Kai kurios studijos nurodo, kad ankstyvoji AGDD stadija yra susijusi su vainikinių širdies kraujagyslių liga, bet ne su insultu (48). 2010 metais atliktoje studijoje taip pat nebuvo nustayta jokio ryšio tarp MA IMS ir pradinės AGDD pasireiškimo (51). Miego arterija, su savo šakomis: vidine miego arterija, akine arterija (a. ophthalmica) yra atsakinga už užpakalinės gyslainės dalies, o taip pat ir tinklainės pigmentinio epitelio mitybą. Ateroskleroziniai pokyčiai miego arterijose gali sulėtinti kraujo tėkmę gyslainės kapiliaruose ir taip galimai paskatinti drūzų susiformavimą (4–9). Besiformuojančios drūzos AGDD metu gali sutrikdyti deguonies apykaitą ir vėliau sąlygoti TPE ir fotoreceptorių žūtį, Brucho membranos pažeidimus, gyslainės neovaskuliarizaciją, eksudaciją, TPE atšoką, subma-kulinius randinius pakitimus.
18
1.2.1 lentelė. Širdies bei kraujagyslių ligų ir amžinės geltonosios dėmės
degeneracijos rizikos veiksniai
Rizikos veiksniai AGDD rizikos veiksniai
Širdies ir kraujagyslių ligų
rizikos veiksniai Dažniausi rizikos veiksniai (pagal Framingham studiją)
Amžius + +
Lytis +
Rūkymas + +
Hipertenzija + +
Padidėjusi MTL-cholesterolio koncentracija + + Sumažėjusi DTL-cholesterolio koncentracija +
Rezistentiškumas insulinui +
Cukrinis diabetas + +
Ankstyva širdies ir kraujagyslių ar AGDD
anamnezė šeimoje + +
Antsvoris + +
Fizinis aktyvumo stoka +
Kiti rizikos veiksniai
Didelė fibrinogeno koncentracija + + Didelė oksiduoto LDL-cholesterolio
koncentracija + +
MMP + +
Didesnė serumo homocisteino koncentracija + + Didesnė C-reaktyviojo baltymo koncentracija + + Didesnė IL-6 koncentracija
Hiperglikemija + +
Hipertrigliceridemija +
Metabolinis sindromas + +
Lėtinė inkstų liga + +
Lėtiniai infekciniai susirgimai + +
Miego apnėja +
Imuninės ligos + +
Didesnė šlapimo rūgšties koncentracija serume + +
Alkoholio vartojimas + +
MTL – mažo tankio lipoproteinai, DTL – didelio tankio lipoproteinai, IL – interleukinas.
Modifikuota remiantis: Fischer T. Noxa, Vascular risk factors, Endothelial dysfunction and Consecutive vasculopathy. Journal of Pharmaceutical and Scientific Innovation, 2013, 2(1):6-13 (187).
19
Aterosklerozės metu iš kraujagyslių sienelėje atsidėjusių lipidų formuoja-si aterosklerozinė plokštelė, formuoja-siaurinanti arterijos spindį (52, 136). Drūzų ir aterosklerozinės plokštelės susidarymą sieja ta pati lipidų apykaitos su-trikimo grandis. Drūzų ir aterosklerozinių plokštelių sudėtyje pastebimi tie patys komponentai: lipidai, apolipoproteinai, komplemento ir ekstraceliu-linio matrikso komponentai, citokinai, kalcis, makrofagai (52). Drūzų su-dėtyje esantys baltymai yra susiję su uždegimu (amiloidas, imunoglobulinai, faktoriai X, C5, ir C5b kompleksas, komplemento H faktorius ir B fakto-rius) (53). Iki šiol tebediskutuojama ar lipidai atsidedantys tinklainėje yra iš bendros kraujotakos ar visgi tai yra tinklainės pigmentinio epitelio meta-bolizmo lipoproteinų likučiai (54).
Pastaruoju metu daug diskutuojama stengiantis paaiškinti oksidacinio streso ryšį su amžiniais pakitimais ląsteliniu ir viso organizmo lygiu. Paste-bėta, kad ne tik laisvieji radikalai susidarantys oksidacinio streso metu, bet ir kitos aktyvios medžiagos tokios kaip peroksidai turi įtakos oksidacinei ląste-lių pažaidai (55, 56, 136, 187). Oksidacinio streso požymiai tinklainėje pasi-reiškia ląstelinio uždegimo moduliavimu, ląstelių aktyvacija, lipofuscino akumuliacija, Brucho membranos barjerinės funkcijos pablogėjimu bei drūzų susiformavimu (56). Panašus procesas vyksta ir kitų neurodegeneracinių susirgimų ir arterijų aterosklerozės metu (55, 56). Formuojantis atero-sklerozinei plokštelei kraujagyslės intimos ir medijos srityje vykstantys pa-kitimai yra panašūs į Brucho membranoje vykstančius pažeidimus AGDD metu (50, 57–60). Oksidacinio streso sukelto lokalaus uždegimo vietoje vyksta makrofagų migracija, šie indukuoja matrikso metaloproteinazių (MMP) ir adhezijos molekulių, augimo faktorių ir citokinų (KEAF, tumoro nekrozės faktoriaus – TNF, interleukinų) sintezę (59). To pasekoje gali formuotis neovaskuliarizacija ir kraujagyslių aterosklerozės progresavimas (60).
Tačiau nepaisant akivaizdžių pokyčių vykstančių lipidų grandyje ir oksidacinio streso metu, reikėtų paminėti, kad svarbų vaidmenį šių ligų išsi-vystyme gali turėti ir kraujagyslinis modelis. Jis grindžiamas hidrostatinio slėgio gyslainės kapiliaruose kilimu ir to pasekoje vykstančiu Brucho mem-branos pažeidimu. Tokiose pažaidų vietose vyksta MMP, KEAF, TNF, cito-kinų produkcija, o tai gali inicijuoti gyslainės neovaskuliarizaciją, eksu-daciją ir kraujavimą. Analogiški procesai lydimi uždegimo mediatorių pro-dukcijos vyksta ir aterosklerozinių plokštelių susiformavimo vietose, kur vystosi neovaskuliarizacija, plokštelės plyšimas ir trombozė.
Pastaruoju metu aterosklerozė vis dažniau apibūdinama kaip lokalus audinio uždegimas, todėl toliau nagrinėsime uždegiminių citokinų IL-1β ir IL-6 bei genų MMP1, MMP7, IL6, BLK veikimo mechanizmus ir galimas sąsajas su AGDD ir MA ateroskleroziniais pokyčiais.
20
1.3. Bendros amžinės geltonosios dėmės degeneracijos ir miego arterijų aterosklerozinių pokyčių sąsajos su imunogenetiniais veiksniais 1.3.1. Interleukinų veikimo mechanizmai ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais
Citokinai – tai imuninių ląstelių gaminamos polipeptidinės molekulės, kurios dalyvauja imuniniuose procesuose (148, 149). Citokinai atlieka pagrindinį vaidmenį kontroliuojant uždegiminį atsaką. Jų veikla yra trejopa: 1) nespecifinio imuninio atsako reguliavimas; 2) specifinio imuninio atsako reguliavimas; 3) hemopoezės ląstelių augimo ir diferenciacijos regulia-vimas.
IL-1β
IL1β koduojantis baltymas lokalizuojasi 2 chromosomos ilgojo peties
14.1 regione. Aktyvuoti makrofagai šį citokiną produkuoja kaip baltymą (140). IL-1β yra stiprus prouždegiminis citokinas dalyvaujantis organizmo apsauginėse reakcijose kaip atsakas į infekciją ar pažeidimą (61). Jis gali būti produkuojamas ir sekretuojamas įvairių įgimto imuniteto sistemos ląstelių, tačiau dažniausiai šį citokiną sekretuoja monocitai ir makrofagai. Patogenai aktyvina įgimtą imuninę sistemą ir per uždegiminio atsako at-pažinimo receptorius (PRR), kurie skirstomi į : Toll tipo receptorius (TLR), NOD tipo receptorius (NLRs), RIG tipo helikazes (RLHs) ir C tipo lektino receptorius (CLR) (62, 63). TLR stimuliavimas sukelia MyD88 priklausomą NF-κB aktyvaciją ir sukelia IL-1α ir IL-1β (31 kDa) pirmtakų ekspresiją ir gamybą. IL-1β ezgzistuoja kaip neaktyvi forma. Veikiant inflamosomoms, kaspazė-1 aktyvuoja pro-IL-1β (14 kDa) neaktyvią formą, virsti į termi-nalinę (17 kDa) biologiškai aktyvią IL-1β formą (64–66, 139) (1.3.1.1 pav.).
IL-1β dalyvauja diabeto, širdies ir kraujagyslių ligų ir aterogenezės mechanizmuose (67–69). Ne tik monocitai ar makrofagai, bet ir kitos specializuotos organizmo ląstelės tokios kaip tinklainės ląstelės geba pro-dukuoti IL-1. Kai kurių studijų tyrimai rodo ryšį tarp IL-1β ir vėlyvosios AGDD (70). IL-1β taipogi gali tiesiogiai dalyvauti audinių destrukcijoje, didinti fibroblastų ir kolageno proliferaciją, stimuliuoti KEAF produkciją, didinti kraujagyslių pralaidumą ir tokiu būdu dalyvauti angiogenezės pro-cesuose tiek AGDD tiek aterosklerozės metu (68–70, 76, 140). Uždegiminio atsako metu makrofagai gali produkuoti ne tik IL-1β, bet ir MMP, adhezijos molekules bei kitus uždegiminius citokinus: TNF, IL-α ir IL-6 (71).
21
1.3.1.1 pav. Interleukino IL-1β aktyvinimo ir perdavimo kelias, virtimo
iš neaktyvios į aktyvią formą schema.
Interleukino IL-1β aktyvinimo ir perdavimo kelias, virtimo iš neaktyvios į aktyvią formą schema. Uždegimo metu lipopolischaridų (LPS) aktyvinti monocitai pradeda išskirti IL-1β. Pradžioje IL-1β egzistuoja kaip neaktyvi forma pro-IL-1β. Kaspazė-1, kuri susideda iš multiproteinų kompleksų vadinamų inflamosomomis, aktyvina pro-IL-1β neaktyvią formą, virsti į aktyvią IL-1β formą. Įvairūs veiksniai gali skatinti arba slopinti IL-1β išsiskyrimą. Išlaisvintas IL-1β jungiasi su IL-1RI ir su IL-1 papildomu baltymu (IL-1RacP) ir sukelia signalo perdavimą. Signalo perdavime taip pat dalyvauja pirminio atsako baltymas 88 (MyD88), su IL-1 receptoriais susijusios kinazės (IRAK-1 ir IRAK-2), su TNF receptorių susijęs faktorius 6 (TRAF-6) ir branduolio faktorius kappa B (NFκB) iš komplekso su IκB.
Modifikuota pagal Katie N. Murray, Adrian R. Parry-Jones Stuart M. Allan. Inter-leukin-1 and acute brain injury. Front. Cell. Neurosci., 06 February 2015 https:// doi.org/ 10.3389/fncel.2015.00018.
IL-6
IL6 genas koduojantis citokiną lokalizuojasi 7 chromosomos trumpojo
peties 15.3 regione. IL-6 dalyvauja uždegiminiuose ir B ląstelių diferenci-jacijos procesuose. Citokinas IL-6 sintezuojamas lokalaus pažeidimo pra-diniame uždegimo etape, yra sekretuojamas į kraujo serumą, vėliau su krauju patenka į kepenis, čia sukeldamas daugybės ūmiosios fazės baltymų, tokių kaip C reaktyvus baltymas (CRB), serumo amiloido A (SAA), fib-rinogeno, haptoglobino ir α1-antichimotripsino gamybą (71, 72). IL-6
daž-22
niausiai sekretuoja makrofagai reaguodami į specifines molekules susijusias su patogenais ir vadinamas PAMP. PAMP jungiasi prie aptikimo molekulių grupės su vadinamaisiais atpažinimo receptoriais (PRR), įskaitant ir TLR receptorius. Per šiuos receptorius kurie yra tiek ląstelės paviršiuje tiek vi-duje yra sukeliamos biocheminės kaskados kurios inicijuoja uždegiminių citokinų gamybą (71). IL-6 pirmiausia sudaro receptorių kompleksą akty-vinantį jo biologinį aktyvumą. Šį kompleksą sudaro IL-6 rišamojo I tipo transmembraninis glikoproteinas, vadinamas IL-6R (taip pat vadinamas CD126 arba gp80) ir I tipo transmembraninio signalo perdavimo baltymas gp130 (CD130). Tikslinėse ląstelėse IL-6 pirmiausia prisijungia prie mem-braniniu būdu nesusijungiančio α receptoriaus IL-6R (mbIL-6R). Šis IL-6 ir IL-6R kompleksas prisijungia prie dviejų gp130 molekulių ir sukelia IL-6 signalo perdavimą, apimantį JAK / STAT, ERK ir PI3K signalų perdavimo būdų aktyvavimą. Tokiu būdu indukuojama citokino gamyba (71, 73–75) (1.3.1.2 pav.).
1.3.1.2 pav. Citokino IL-6 veikimo modelis ir perdavimo kelias. Citokino IL-6 veikimo modelis ir perdavimo kelias. Pirmiausia, aktyvuojant Jak STAT perdavimo būdą yra sudaromas ligandų sukeltas signalą pernešančių receptorių kompleksas. Visi IL-6 šeimos citokinai veikia per gp130 ir jų receptorių kompleksus. IL-6 ir IL-6R kompleksas prisijungia prie dviejų gp130 molekulių ir sukelia IL-6 signalo perdavimą, apimančią JAK / STAT, ERK ir PI3K signalų perdavimo būdų aktyvavimą IL per gp130.
23
IL-6 indukuoja KEAF produkciją, kas didina kraujagyslių pralaidumą ir skatina angiogenezę AGDD metu (72). IL-6 taip pat yra įtrauktas į širdies ir kraujagyslių ligų, aterosklerozės, vėžio, reumatoidinio artrito patogenezę.
Yra žinoma, kad interleukinai IL-1β, IL-6 gali per lokalaus uždegimo mechanizmą įtakoti endotelio disfunkciją, sukelti kraujagyslės sienelės hipertrofiją, fibrozę ir paskatinti aterogenezę (77–79, 140) (1.3.1.3 pav.).
1.3.1.3 pav. Kraujagyslių aterosklerozės formavimosi per uždegiminius
veiksnius kelias
Žalojantys veiksniai (įskaitant cholesterolio kristalus, modifikuotus mažo tankio lipo-proteinus (MTL) ir kt.) aktyvuoja NLRP3 (inflamosomas), kurios proteolitinių fermentų tokių kaip kaspazė-1 pagalba, reguliuoja neaktyvaus prointerleukino-1 beta virtimą aktyviu interleukinu-1 beta (IL-1β). IL-1β jungiasi su 1 tipo IL-1 receptoriumi ir aktyvina užde-giminius ir aterogeninius procesus per naviko nekrozės faktoriaus alfa (TNF-α) ir inter-leukino-6 (IL-6) išsiskyrimą. IL-6 kepenyse skatina CRB – C reaktyvus baltymo ir fibri-nogeno išsiskyrimą ir tolimesnį aterogenezės progresavimą.
Modifikuota pagal: Ridker PM. Closing the loop on inflammation and atherothrombosis: why perform the cirt and cantos trials? Transactions of the American Clinical and Climatological Association, 2013; 124: 174–190.
24
Endotelio pažeidimo vietose vyksta imuninių ląstelių migracija, augimo faktorių išskyrimas, ko pasekoje stebimas makrofagų ir monocitų migra-vimas į kraujagyslių intimos ir medijos sluoksnį, skatinama lygiųjų raumenų ląstelių proliferacija ir padidėjusi matrikso proteinų sintezė (76). Migravę į pažeidimo vietą makrofagai ir monocitai, akumuliuoja lipidus ir tampa putotomis ląstelėmis, tokiu būdu skatinama aterogenezė (77–82), ir tai gali turėti įtakos AGDD progresavimui. IL-6 koncentracijos ir aterosklerozės sąsajų tyrimų rezultatai gana prieštaringi. Viena studija nurodo IL-6 ryšį su vainikinių arterijų stenoze (83), tačiau kitoje studijoje tyrusioje MA steno-zės laipsnio ryšį su IL-6 koncentracija, toks ryšys nustatytas nebuvo (84). Poredos ir bendraautoriai nustatė, kad IL-6 koncentracija koreliavo su aterosklerozinėmis ploštelėmis miego ir šlauninėse arterijose (85). IL-6 sąsajas su AGDD nurodo keletas studijų: dvejose studijose nustatomas ryšys tiek tarp pradinės tiek tarp vėlyvosios AGDD ir IL-6 (11, 86, 87), kitoje studijoje randamas ryšys tik su vėlyvąja AGDD ir IL-6 koncentracija seru-me (88). Taigi didesnė IL-6 konentracija siejama su širdies ir kraujagyslių ligomis, tačiau nėra pilnai aišku ar IL-6 gali turėti įtakos pradinės ar vėlyvosios AGDD ar abiejų šių ligos formų išsivystymui.
1.3.2. MMP1 ir MMP7 genų veikimo mechanizmai ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais
MMP genų šeima
Matrikso metaloproteinazės (MMP) tai yra nuo cinko priklausomos en-dopeptidazės, dar kitaip vadinamieji matriksinai. MMP dalyvauja užląste-linio matrikso ir bazinės membranos degradacijoje, fiziologinėje ir pato-loginėje audinių remodeliacijoje. MMP yra susiję uždegiminėmis ligomis, vėžio metastazavimu bei angiogeneze (89, 90). Žinomi 24 skirtingi genai, koduojantys MMP proteazių raišką. MMP pagal skaidomus substratus yra skirstomos į šešias grupes: kolagenazes, želatinazes, stromelizinus, matri-lizinus, membraninio tipo MMP ir kitas MMP (90, 91). Šie fermentai yra dažniausiai ekspresuojami kaip profermentai, kurie uždegimo vietose yra aktyvinami citokinų, augimo faktorių ir stromos ląstelių. MMP išskyrimą gali skatinti keletas veiksnių: oksidacinis stresas, citokinai, augimo faktoriai, ląstelinis–ekstraląstelinis matriksas, ląstelės–ląstelės tarpusavio sąveika (90). Manoma, kad yra keturi MMP veikimo keliai: 1) MMP, keičiant ląs-telių adhezinį fenotipą į ne adhezinį bei suardant užląstelinę erdvę, veikia ląstelių migraciją, 2) MMP keičia užląstelinės erdvės mikroaplinką ribojant ląstelių proliferaciją bei apoptozę, 3) MMP moduliuoja biologiškai aktyvias molekules, skaidydamos arba išlaisvindamos jas iš užląstelinės erdvės,
25
4) MMP keičia proteazių aktyvumą, skaidydamos fermentus ar jų slopinto-jus (91).
Pagrindiniai MMP molekulės komponentai (1.3.2.1 pav):
signalinis peptidas – būtinas MMP išskyrimui iš ląstelės; propeptidas – užtikrina, jog ląstelė būtų neaktyvi; katalizinis metaloproteinazės dome-nas – jame esantys Zn2+ užtikrina fermento aktyvumą; ašinis peptidas –
sujungia katalizinį domeną su hemopeksino domenu; hemopeksino domenas – lemia MMP specifiškumą skaidyti tam tikrą substratą (141).
1.3.2.1 pav. Matrikso metaloproteinazių domeno struktūra (141) sp – signalinis peptidas; pro – propeptidas; cat – katalizinis domenas; FNII – fibronektino II tipo domenas; L1 – 1-as ašinis peptidas; Hpx – hemopeksino domenas; L2 – 2-as ašinis peptidas; Mb – plazminė membrana; TM – transmembraninis domenas; Cy – citoplazminė dalis; CysR – cisteino prisotintas domenas; Ig – į imunoglobuliną G panašus domenas; GPI – glikozilfosfatidilinozitolio membraninis inkaras.
Modifikuota pagal: Nagase, H, Visse, R, Murphy, G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs.Cardiovascular Research 2006; 69(3):562-73.
MMP1 ir MMP7
Nustatyta, kad MMP1 ir MMP7 koduojantis genas yra 11 chromosomos ilgojo peties 11q22.1-q22.3 regione (1.3.2.2 pav.).
1.3.2.2 pav. 11 chromosoma MMP1 ir MMP7 genų lokalizacija
Modifikuota pagal: http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=MMP7. MMP1 vienas iš aktyvumo reguliavimo kelių yra transkripcinis
po-26
zicijoje sukuria prisijungimo sritį (5’-GGAT-3’) transkripcijos veiksniams, kartu sąveikaujant su gretima baltymo 15 aktyvatoriaus-1 (AP-1) prisijun-gimo sritimi, taip padidindami MMP1 geno ekspresiją (143). Yra nustatyta, kad bazių poroje pasikeitus nukleotidams promotoriaus aktyvumas gali padidėti arba sumažėti. 2G alelis, lyginant su 1G aleliu, žymiai padidina transkripcinį aktyvumą, kadangi dėl 2G alelio susidaro E26 transkripcijos veiksnio prisijungimo sritis. To pasekoje sukeliama padidėjusi kolagenazės-1 ekspresija (kolagenazės-143). MMPkolagenazės-1 dar vadinamas intersticine kolagenaze, skaido I, II ir III tipo kolageną (95–97). Kai kuriose studijose nurodoma, kad MMP1 didina vėžio, išeminių atakų, insulto, širdies ir kraujagyslių ligų riziką, dalyvauja miego arterijų aterosklerozinių plokštelių destabilizacijoje (100– 103, 108, 141–143). Tyrimų apie MMP1 dalyvavimą AGDD metu atlikta labai mažai. Vieni tyrėjai nurodo, kad MMP1 gali dalyvauti AGDD išsi-vystymo mechanizmuose (105–107). Kitų tyrėjų duomenimis MMP1 buvo pastebėta imunohistocheminių tyrimų metu, pacientų sirgusių ir nesirgusių AGDD, donorinėje medžiagoje (TPE–Brucho membranos srityje) (107).
MMP7 – tai mažas proteolitinis fermentas, pasižymintis dideliu substrato
specifiškumu. Kitaip dar vadinamas matrilizinas – pats mažiausias iš MMP šeimos. MMP7 yra proteazė kuri skaido užląstelinį matriksą ir yra susijęs vėžio išsivystymu, metastazavimu, angiogeneze bei tromboze (94, 95).
MMP7 priešingai nei kiti šios šeimos nariai, neturi nei ašinio peptido, nei
hemopeksino domeno (144). MMP7 skaido kologeną IV, (IV tipo kolagenas yra pagrindinė medžiaga sudaranti pamatinę membraną), elastiną, X kolageną, želetininą, fibronektiną, lamininą bei proteoglikanus ir dalyvauja uždegiminių ligų patogenezėje, navikų metastazavime ir audinių remode-liavimo procesuose (96–99). Šis fermentas turi didžiausią aktyvumą iš visos šeimos, ir yra atsakingas už MMP1, MMP2 ir MMP9 aktyvinimą (146). Vieni tyrėjai nurodo, kad senėjimo metu atsirandanti TPE disfunkcija veikiant lizosominiams fermentams gali indukuoti MMP1 aktyvaciją, o šiam veikiant kartu su MMP9 gali vystytis gyslainės neovaskuliarizacija (98–99). Kai kurios studijos nurodo MMP1 ir MMP7 ryšį su miokardo infarktu, insultu, širdies kraujagyslių ligomis ir miego arterijų stenoze bei ateroskleroze (100, 101, 103). Tačiau tik dvejose studijose aprašomas
MMP7 sąsajos su AGDD. Vienoje sudijoje nurodoma, kad MMP7 randamas
neovaskulinėse membranose eksudacinės AGDD metu (104). Kitos studijos duomenimis MMP7 raiška buvo stebėta imunoelektroninės mikroskopijos pagalba, (bazaliniuose linijiniuose depozituose) drūzų formavimosi vietose (93). Citokinai gali indukuoti uždegimines reakcijas kurių metu tinklainės pigmentinio epitelio ląstelės gali sekretuoti MMP (92, 93). Tyrimų duo-menys nepankami, taigi nėra visiškai aišku, ar MMP1 ir MMP7 dalyvauja
27
drūzų susidaryme ar ligai progresuojant daro įtaką neovaskulinės mem-branos susiformavimui.
1.3.3. IL6 geno veikimo mechanizmas ir sąsajos su amžine geltonosios dėmės degeneracija ir miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais
IL6 genas koduoja citokiną kuris veikia uždegimo metu ir dalyvauja B
ląstelių brendime. Geno koduotas baltymas produkuojamas ūminio ir lėtinio uždegimo vietose, vėliau jis išskiriamas į serumą ir sukelia uždegiminį at-saką per interleukino 6 receptorius alfa. Nustatyta, kad IL6 koduojantis genas yra 7 cromosomos trumpojo peties 15.3 regione (1.3.3.1 pav.).
1.3.3.1 pav. 7 chromosoma ir IL6 geno lokalizacija
Modifikuota pagal: http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=IL6.
Nustatyta, kad IL6 geno174 G/C polimorfizmas turi stiprias sąsajas su diabetu, arterijų ligomis ir trombozėmis (109–112). Dar viena studija nustatė IL-6 C/C genotipo sąsajas su išeminiu insultu (110). Tuo tarpu kitose studijose gauti prieštaringi duomenys, viena studija nurodo širdies kraujagyslių ligų ir arterinės hipertenzijos ryšį su −572 C>G polimorfizmu (111), kitų tyrėjų duomenimis nebuvo gautas joks ryšys tarp hipertenzijos ir −572 C>G polimorfizmo (113). AGDD ryšį su IL6 genu nurodo tik vienintelė studija. Ambreen F. ir bendraautoriai nustatė, kad rs1800795 G/G genotipas yra susijęs su su didesnėmis IL-6 koncentracijomis serume ir yra susijęs su AGDD išsivystymu (123). Tyrimų analizuojančių IL6 (rs1800795) sąsajas su AGDD ir miego arterijų ateroskleroze drauge, prieinamose duomenų bazėse nepavyko rasti.
1.3.4. BLK geno veikimo mechanizmas ir sąsajos su amžine
geltonosios dėmės degeneracija bei miego arterijų ateroskleroziniais pokyčiais
BLK genas koduoja baltymą tirozino kinazę, dar kitaip vadinamą
lim-focitų kinazę ir dalyvauja B ląstelių proliferacijoje ir diferenciacijoje. Šis genas yra susijęs su lėtinėmis uždegiminėmis ir autoimuninėmis ligomis (114, 115), ateroskleroze (115), išemine širdies liga ir tromboze (116).
28
Nustatyta, kad BLK koduojantis genas yra 8 cromosomos trumpojo peties 23.1 regione (1.3.4.1 pav.).
1.3.4.1 pav. Chromosoma 8 ir BLK geno lokalizacija
Modifikuota pagal: http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=BLK.
Studija tyrusi BLK geno veikimo mechanizmus nustatė, kad tirozino kinazė skatina citokinų TNF ir IL-6 produkciją ir gali sukelti ne tik lokalų, bet ir didesnės apimties uždegiminį procesą, skatinti aterosklerozę ir auto-imuninį uždegimą (115). Kiti tyrėjai nurodo BLK geno ryšį su arterine hi-pertenzija ir širdies vainikinių kraujagyslių liga (116). Dar viena studija tyrusi tinklainės ganglinių ląstelių žūtį, nustatė, kad veikdamas per tiro-zinkinazės receptorius KEAF gali sukelti uždegimą, edemą, skatinti angio-genezę ir sukelti tinklainės ląstelių žūtį (117). BLK geno ryšį su uždegi-miniais citokinais, ateroskleroze ir uždegimu grindžia auksčiau aprašytų studijų rezultatai, tačiau nepavyko rasti nė vienos studijos nagrinėjančios
BLK ryšį su AGDD.
Uždegiminiai procesai, oksidacinis stresas gali sąlygoti drūzų forma-vimąsi, TPE pažaidą, fotoreceptorių atrofiją, gyslainės neovaskuliarizaciją ir aterosklerozę. Genų dalyvaujančių imuniniuose, uždegiminiuose atsakuose, audinių remodeliacijoje, jų sąsajos su prouždegiminiais citokinais ir jų lyvavimas bendrose patogenezinėse grandyse, nurodo apie galimą jų da-lyvavimą AGDD išsivystyme. Kitų tyrėjų gauti rezultatai pilnai nepaaiškina šių ligų bendrumo, todėl tikimasi, kad šis tyrimas padės geriau įvertinti ir suprasti genų polimorfizmo, citokinų koncentracijos įtaką amžinės geltono-sios dėmės degeneracijos pasireiškimui bei bendrumui su širdies ir krauja-gyslių ligomis nustatyti.
29
2. TIRTASIS KONTINGENTAS IR TYRIMO METODIKA
2.1. Tiriamųjų grupės, tyrimo struktūra
Tyrimui atlikti gautas Kauno regioninio biomedicininių tyrimų etikos komiteto leidimas atlikti biomedicininį tyrimą (Nr. BE-2-13).
Planuojant tyrimą apskaičiuotas reikiamas minimalus tiriamųjų skaičius, tai yra, imties tūris:
2 2 (1 ) ∆ − = z v v n
Formulėje n – stebėjimų skaičius (imties tūris), z – normaliojo skirstinio N(0,1)
2
1 P+ kvantilis, 𝜈𝜈 – įvykio santykinis dažnis,
∆ – tikimybės įvertinimo tikslumas (maksimali (absoliutinė) paklaida). Tuomet paskaičiuotas imties tūris:
paplitimas 8,7 proc., z =1,96, 𝜈𝜈 = 0,079, ∆ = 0,05, n = 95.
Analogiški rezultatai gauti naudojantis imties tūrio apskaičiavimo prog-rama (prieiga: http://www.openepi.com/v37/SampleSize/SSPropor.htm).
Šiame darbe buvo naudojamas atvejo – kontrolės tyrimas. Tiriamųjų kli-nikinis ištyrimas buvo vykdomas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninės Kauno kinikų (toliau – Kauno klinikos) Akių ligų bei Kardiolo-gijos klinikose. Į tyrimą įtraukti tik tie asmenys, kurie atitiko tyrimo atran-kos kriterijus ir savo sutikimą dalyvauti patvirtino pasirašydami informuoto asmens sutikimo formą. Grupių suformavimas:
Tiriamųjų kontingento atranka ir tyrimo eiga:
Šio tyrimo kontingentą sudarė: 50 metų ir vyresnio amžiaus Kauno klinikų Akių ligų, Kardiologijos ir Kardiochirurgijos klinikų pacientai, ir at-sitiktinė Kauno miesto gyventojų imtis, kuri buvo surinkta LSMU Neuro-mokslų instituto tyrimų laboratorijai vykdant tarptautinį projektą „Sveikas senėjimas“. Visiems pacientams buvo atliktas oftalmologinis ištyrimas, ku-rio metu patvirtinta (AGDD+) arba atmesta (AGDD–) amžinės geltonosios dėmės degeneracijos diagnozė. AGDD+ grupę sudarė 257 žmonės, iš jų pradine (ankstyvąja forma) AGDD sirgo 166, o vėlyvąja (eksudacine forma) AGDD sirgo 91 pacientas. AGDD– grupę sudarė 298 AGDD požymių netu-rintys pacientai. Visiems tiriamiesiems buvo atliktas miego arterijų
ultra-30
garsinis (UG) tyrimas, kurio metu patvirtinti (MAath+) arba atmesti (MAath– ) miego arterijų ateroskleroziniai pokyčiai. Pagal oftalmologinio ir miego arterijų tyrimų duomenis buvo sudaryti tokie pogrupiai:
Neįtraukimo į tyrimą kriterijai:
1. Ūminės ir lėtinės akių uždegiminės ligos, glaukoma, didelio laipsnio refrakcijos ydos, intensyvios optinių terpių drumstys (ragenos drumtys, randai, lęšiuko drumstys, rainelės sąaugos, uveitas ir kt.), regos nervo (įgim-ta patologija, uždegiminės regos nervo ligos) ir tinklainės ligos (išskyrus AGDD).
2. Sunkios gretutinės somatinės (ūminės ir lėtinės infekcinės ar užde-giminės ligos, piktybiniai augliai, sisteminės jungiamojo audinio ligos, terminalinės stadijos inkstų, kepenų, plaučių funkcijos nepakankamumas, būklės po organų ar audinių transplantacijos), cukrinis diabetas ar psichikos ligos.
3. Paciento atsisakymas dalyvauti moksliniame tyrime.
Kauno klinikų Kardiologijos ir Kardiochirurgijos klinikos pacientai, atitinkantys tyrimo atrankos kriterijus (50 metų amžiaus ir vyresni, dėl MA stenozės atlikus angiografijos tyrimą ir nesant neįtraukimo į tyrimą krite-rijų), praėjus 6 mėnesiams po atlikto angiografijos tyrimo, miego arterijų stentavimo ar endarterektomijos, buvo kviečiami dalyvauti tyrime.
Tiriamieji sutikę dalyvauti tyrime atvyko oftalmologinei apžiūrai ir kraujo mėginio paėmimui į Kauno klinikų Akių ligų kliniką. Kauno klinikų Akių ligų klinikos pacientai, atitinkantys tyrimo atrankos kriterijus (50 metų amžiaus ir vyresni, diagnozuota pradinė ar vėlyvoji AGDD), pakviesti
31
dalyvauti tyrime. Sutikusiems pacientams buvo atliekamas miego arterijų ultragarsinis tyrimas to pačio arba kito nurodyto vizito metu. Sveikiems savanoriškai sutikusiems dalyvavuti pacientams ir atitinkantiems tyrimo kriterijus buvo atlikti oftalmologiniai ir MA ultragarsiniai tyrimai ir paimti kraujo mėginiai.
2.2. Tyrimo metodika
Visi tyrime dalyvavę pacientai pasirašė informuoto asmens sutikimo formą. Vėliau tiriamieji pagal sudarytą tyrimo anketą užpildė anketinius duomenis. Anketose nurodoma: tiriamojo kodas, tyrimo data, gimimo data, lytis, išsilavinimas, surinkta anamnezė apie rizikos veiksnius, gretutines sistemines ir akių ligas, šeimyninę ligų amanezę, vartojamus medikamentus. Informuoto asmens sutikimo forma bei tyrimo anketa pateiktos priede (žr. Priedai).
2.2.1. Oftalmologinis ištyrimas
Oftalmologiniai tyrimai atlikti Kauno klinikų Akių ligų klinikoje. Visiems pacientams įvertintas geriausias koreguotas regos aštrumas į tolį, naudojant Landolto žiedus (C optotipus) Sneleno principu (tirta 5 metrų atstumu) dešimtaine sistema. Buvo vertintas geriausias nekoreguotas ir koreguotas regėjimo aštrumas. Biomikroskopu įvertinta vokų, junginių, ragenos, rainelės, lęšiuko, stiklakūnio ir tinklainės bei tinklainės krauja-gyslių būklė. Tiriamieji apžiūrėti plačiais vyzdžiais, vyzdžių plėtimui naudotas 1 proc. tropikamido tirpalas. Akių dugnas tirtas naudojant plyšinę lempą ir dvigubai asferinį + 90 D lęšį (Volk, JAV), optinė koherentinė tomografija RS-3000 Advance aparatu (Nidec Co., Japan).
2.2.2. Akių dugno nuotraukos, amžinės geltonosios dėmės degeneracijos pažeidimo plotų diagnostika ir tinklainės ultragarsinė analizė
Visiems tiriamiesiems skaitmenine Visucam NM Digital kamera (Carl Zeiss Meditec AG, Vokietija) atliktos akių dugno fotografijos: centruojant į duobutę (lot. fovea) gautas 45° kampo monoskopinis spalvotas centrinės tinklainės dalies skaitmeninis vaizdas, kuriame matoma centrinė tinklainės dalis ir regos nervo diskas su kraujagyslėmis. Remiantis morfologiniais akių dugno pokyčiais, skaitmeninių vaizdų duomenimis pagal AREDS klasifikaciją, buvo nustatoma pradinė ar vėlyvoji ligos stadija (23). Šiame
32
tyrime dalyvavo tik tie pacientai kuriems buvo patvirtinta pradinė anks-tyvoji (AREDS 2 kategorija) ir vėlyvoji eksudacinė AGDD (AREDS 3 ka-tegorija). Morfologiniai pokyčiai vertinti dviejų oftalmologų.
Pradinė AGDD diagnozuota:
– pradinė ankstyvoji – kai stebėta daug mažų ir kelios vidutinio dydžio drūzos, kurių diametras 63–124 µm;
– pradinė vidutinė – kai buvo stebėta TPE pigmentacijos sutrikimas, kai vyravo vidutinio dydžio drūzos ir bent viena didelė drūza, kurios diametras ≥ 125 µm ar buvo geografinė atrofija, neapimanti centrinės duobutės polaukio.
Vėlyvoji AGDD nustatyta kuomet buvo stebėti eksudacinei AGDD bū- dingi požymiai:
– naujadarių kraujagyslių įaugimas į tinklainę, kartu su eksudacija ir kraujavimu.
Gyslainės neovaskuliarizacija patvirtinta optinės koherentinės tomo- grafijos (Zeiss Stratus OCT 3000) ir/arba fluorescencinės angiografijos tyrimais.
Drūzų lokalizaciją ir drūzų skersmenį buvo naudota tinklainės drūzų lokalizacijos, jų skersmens matavimo bei šių vaizdų skaitmeninės anali-zės metodika. Matavimams panaudota standartinė mobilioji gardelė, su-sidedanti iš trijų koncentrinių apskritimų, kurių skersmuo atitinkamai 1000, 3000 ir 6000 μm. Realus drūzos diametras buvo nustatomas pagal tyrėjų (189) apskaičiuotą regos nervo disko diametrą, apskaičiavus koeficientą, kurį taikant galima apskaičiuoti atstumus mikronais skaitmeninėje akių dugno nuotraukoje.
Drūzų, esančių skaitmeninėse nuotraukose, skersmens, išreikšto mikro-metrais (µm), matavimo metodika:
1. Pagal žinomą optinio nervo disko skersmenį, nustatomas koeficientas
k, leidžiantis įvertinti atstumus (µm) skaitmeninėje nuotraukoje:
k
=φ
o/l
o,kur
φ
o– žinomas optinio nervo disko skersmuo (µm),
l
o – optinionervo disko skersmuo išmatuotas santykiniais ilgio vienetais skaitmeninėje nuotraukoje (pvz. taškų skaičiumi).
2. Drūzos skersmuo
φ
d, išreikštas (µm), apskaičiuojamas:φ
d=l
dk
,kur
l
d– tiriamos drūzos skersmuo išmatuotas santykiniais ilgio vienetais skaitmeninėje nuotraukoje.33
Geltonosios dėmės pažeidimo plotų įvertinimas skaitmeninėse fundus kameros nuotraukose:
– Geltonosios dėmės pokyčių ploto įvertinimui pasirinkta programinė įranga (PĮ Adobe Photoshop) leidžianti matuoti įvairių geometrinių figūrų plotus skaitmeninėse nuotraukose.
– Buvo įvertintas tiriamųjų akių dugno nuotraukų, nufotografuotų fun-dus kameros pagalba, vieno taško (pixel) dydis mikrometrais (µm) pagal žinomą optinio nervo skersmens reikšmę (ص = 1500 µm) (189):
lp = ص / Øp,
kur: lp – įvertintas vieno taško dydis mikrometrais (µm) tiriamoje nuotraukoje, ص – žinomas akies optinio nervo diametras mikro-metrais (µm), Øp – išmatuotas taškų skaičius tiriamoje nuotraukoje per akies nervo diametrą pagal matavimo gardelę (2.2.2.1 pav.).
2.2.2.1 pav. Akies dugno nuotrauka su mobiliąja gardele, kurios mėlynos
spalvos kontūras atitinka 1500 µm arba vidutinio dydžio optinio nervo plotą
34
– Sukalibruojama PĮ matavimo skalė pagal gautą lp reikšmę (vienam nuotraukos taškui priskiriama įvertinta jo reikšmė mikrometrais) ir išsaugojama tolesniems atstumų ar plotų matavimams tiriamosiose nuotraukose;
– Tiriamosiose akių nuotraukose pažymimi (apibrėžiami su įlankomis ar keli atskiri plotai) pažeistos centrinės tinklainės ploto kontūrai; – PĮ komandos pagalba atliekami pažeistų centrinės tinklainės dalies
pažymėtų kontūrų plotų matavimai (µm2) ir gautos jų reikšmės
už-registruojamos.
Galutinis apibrėžto pažeisto tinklainės ploto pavyzdys pateiktas 2.2.2.2 pav.
2.2.2.2 pav. Apibrėžtas su įlankomis centrinės tinklainės dalies pažeidimo
ploto kontūras
Tinklainės įvertinimas ultragarsinės spektrinės analizės metodu (n = 144 tiriamieji):
– Tinklainės geltonosios dėmės dalies tyrimui buvo naudoja-ma neinvazinė ultragarsinė ekspertinė sistenaudoja-ma sukurta vykdant EUROSTARS tarptautinį projektą. Projekto partneriai: Kauno tech-nologijos universiteto Prof. K. Baršausko ultragarso mokslo institutas, Biomedicininės Inžinerijos institutas, Suomijos „Optomed“ ir Lie-tuvos UAB „Stratelus“ kompanijos bei Švedijos Lundo universitetas (193).
– Sistemą sudaro specializuota techninė įranga – radijo dažnių (RD) įrenginys, skirtas RD gauti ir surinkti iš akies vidinių struktūrų, ir
35
moderni programinė įranga NICDIT, duomenims apdoroti ir para-metrizuoti. Signalo šaltinis buvo ultragarsinė echoskopinė sistema Mentor Advent A/B, turinti 12 MHz mechaninio nuskaitymo daviklį (193).
– Tyrimas atliktas uždėjus nuskaitymo daviklį ant užmerktos paciento akies viršutinio voko srityje. Tyrimo metu gautas radijo dažnio sig-nalas buvo skaitmenizuojamas ir perduotas į kompiuterinę duomenų bazę. Radijo dažnio signalų apdorojimas ir vaizdų transformavimas vykdytas NICDIT v1.2 programa. Vėliau gauti dvimačiai B skena-vimo vaizdai yra registruojami kaip B skenaskena-vimo echoskopiniai sig-nalai, išsaugojami ir atvaizduojami vertėlapyje (193). Tyrimo metu buvo pažymimos ir tiriamos dvi sritys – sveikų tiriamųjų centrinė tinklainės dalis ir AGDD pažeista centrinė tinklainės dalis (2.2.2.3 pav.). Visų tiriamųjų abi sritys buvo vienodo ilgio (1,5 mm).
2.2.2.3 pav. Akies B skenavimo vaizdai, kuriame pažymėti sveiko audinio
ir AGDD pažeisto audinio tinklainės sritys
A – sveikos akies tinklainės audinio vaizdas; B – pradinės AGDD tinklainės audinio vaizdas; C – vėlyvosios AGDD tinklainės audinio vaizdas.
– Ultragarsinė spektrinė analizė – pritaikyta akies vidinių struktūrų morfologinėms savybėms tirti (191, 192). Ši sistema aukštos kokybės vaizdo signalus paverčia į radijo dažnio atspindžio signalus (191). Ultragarso spektro analizės metodais klasifikuojami audiniai ir formuojami spalvomis koduojami vaizdai, kurie vaizduoja audinio rūšis ir sklaidos savybes.
– Mūsų tyrimo metu vertinome pagrindinius ultragarsinės spektrinės analizės parametrus atspindinčius audinio struktūrą: amplitudę (V), vidutinį momentinį dažnį (MHz), vidutinį momentinį juostos plotį (MHz), spektro statumą (dB/MHz) ir spektro poslinkį (dB).
