Офтальмохирургия. 2018; : 46-51
Нейротрофические факторы у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и возрастной катарактой. Сообщение 2. Нейротрофический фактор головного мозга
https://doi.org/10.25276/0235-4160-2018-4-46-51Аннотация
Цель. Изучить содержание нейротрофического фактора головного мозга (НФГМ) во влаге передней камеры глаза (ВПК), слезной жидкости (СЖ) и сыворотке крови (СК) у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) и возрастной катарактой.
Материал и методы. Обследованы 141 чел. (141 глаз): 55 больных с ПОУГ, сочетающейся с возрастной катарактой, 57 пациентов с возрастной катарактой и 29 чел. без офтальмологической патологии. Изучено содержание НФГМ во ВПК (кроме здоровых лиц), СЖ и СК.
Результаты. Уровни НФГМ в СЖ и СК не различались у больных с катарактой и здоровых лиц. Концентрация НФГМ у пациентов с катарактой и ПОУГ по сравнению с больными с катарактой была существенно снижена как во ВПК и СЖ (P<0,001), так и в СК (P<0,05). В начальной стадии ПОУГ отмечалось резкое снижение уровня НФГМ во всех изученных биологических жидкостях (P<0,001), особенно выраженное во ВПК – более чем в 2,5 раза. В последующих стадиях показатели НФГМ последовательно повышались по сравнению с начальной ПОУГ, оставаясь, однако, сниженными относительно группы сравнения (отличие достоверно для ВПК и СЖ; обратная корреляция содержания НФГМ во ВПК с периметрическим индексом VFI: коэффициент корреляции r=-0,404; P=0,002). Уровень НФГМ во ВПК демонстрировал сильную корреляцию с его концентрацией в СЖ (r=0,66, P<0,000). Предложена формула для приближенного расчета уровня НФГМ во ВПК по его содержанию в СЖ.
Заключение. У пациентов с ПОУГ выявлено существенное снижение содержания НФГМ во ВПК, СЖ и СК, особенно резкое в начальной стадии заболевания. В последующих стадиях снижение НФГМ во ВПК и СЖ последовательно становится менее выраженным, однако сохраняется. Установлена сильная корреляция содержания НФГМ во ВПК и СЖ, что открывает новые возможности для непрямой оценки уровня НФГМ во ВПК больных с ПОУГ
Список литературы
1. Гомазков О.А. Старение мозга и нейротрофическая терапия. – М.: Икар, 2011. – 92 с.
2. Курышева Н.И., Гаврилова Н.А., Аникина А.Ю. Исследование нейротрофического фактора BDNF у больных с первичной глаукомой // Глаукома. – 2006. – № 4. – С. 9-15.
3. Шпак А.А., Гаврилова Н.А., Ланевская Н.И, Дегтярева М.В. Нейротрофический фактор головного мозга у больных первичной глаукомой // Офтальмохирургия. – 2006. – № 4. – С. 14-16.
4. Шпак А.А., Гаврилова Н.А., Соколовская Т.В., Кобахидзе Н.Г. Нейротрофический фактор головного мозга при глаукоме // Глаукома. – 2009. – № 4. – C. 54-56.
5. Шпак А.А., Гехт А.Б., Дружкова Т.А. и др. Нейротрофический фактор головного мозга у больных с возрастной катарактой // Нейрохимия. – 2016. – Т. 33, № 3. – С. 253-257.
6. Шпак А.А., Гехт А.Б., Дружкова Т.А. и др. Соотношения нейротрофических факторов в слезной жидкости и влаге передней камеры у больных с возрастной катарактой // Офтальмохирургия. – 2017. – № 1. – С. 16-20.
7. Шпак А.А., Гехт А.Б., Дружкова Т.А. и др. Нейротрофические факторы у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и возрастной катарактой. Сообщение 1. Цилиарный нейротрофический фактор // Офтальмохирургия. – 2018. – № 3. – С. 41-45.
8. Benarroch E.E. Brain-derived neurotrophic factor: Regulation, effects, and potential clinical relevance // Neurology. – 2015. – Vol. 84, № 16. – P. 1693-1704.
9. Campbell M.J., Swinscow T.D.V. Statistics at square one. 11th ed. – Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2009. – 123 p.
10. Chen L., Wang Y., Xiao H. et al. The 712A/G polymorphism of Brain-derived neurotrophic factor is associated with Parkinson’s disease but not Major Depressive Disorder in a Chinese Han population // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2011. – Vol. 408, № 2. – P. 318-321.
11. Chowdhury U.R., Madden B.J., Charlesworth M.C., Fautsch M.P. Proteome analysis of human aqueous humor // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2010. – Vol. 51, № 10. – P. 4921-4931.
12. Ecker S.M., Hines J.C., Pfahler S.M., Glaser B.M. Aqueous cytokine and growth factor levels do not reliably reflect those levels found in the vitreous // Mol. Vis. – 2011. – Vol. 17. – P. 2856-2863.
13. Ghaffariyeh A., Honarpisheh N., Shakiba Y. et al. Brain-derived neurotrophic factor in patients with normal-tension glaucoma // Optometry. – 2009. – Vol. 80, № 11. – P. 635-638.
14. Ghaffariyeh A., Honarpisheh N., Heidari M.H. et al. Brain-derived neurotrophic factor as a biomarker in primary open-angle glaucoma // Optom. Vis. Sci. – 2011. – Vol. 88, № 1. – P. 80-85.
15. Iwabe S., Moreno-Mendoza N.A., Trigo-Tavera F. et al. Retrograde axonal transport obstruction of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and its TrkB receptor in the retina and optic nerve of American Cocker Spaniel dogs with spontaneous glaucoma // Vet. Ophthalmol. – 2007. – Vol. 10, Suppl. 1. – P. 12-19.
16. Ko M.L., Hu D.N., Ritch R. et al. Patterns of retinal ganglion cell survival after brain-derived neurotrophic factor administration in hypertensive eyes of rats // Neurosci Lett. – 2001. – Vol. 305, № 2. – P. 139-142.
17. Kuiper J., Ten Dam-van Loon N., Domanian A. et al. Correlation between measurement of IL-10 and IL-6 in paired aqueous humour and vitreous fluid in primary vitreoretinal lymphoma // Acta Ophthalmol. – 2015. – Vol. 93, № 8. – P. e680-e681.
18. Martin K.R., Quigley H.A., Zack D.J. et al. Gene therapy with brain-derived neurotrophic factor as a protection: retinal ganglion cells in a rat glaucoma model // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2003. – Vol. 44, № 10. – P. 4357-4365.
19. Mills R.P., Budenz D.L., Lee P.P. et al. Categorizing the stage of glaucoma from pre-diagnosis to end-stage disease // Am. J. Ophthalmol. – 2006. – Vol. 141, № 1. – P. 24-30.
20. Noma H., Funatsu H., Mimura T. et al. Aqueous humor levels of vasoactive molecules correlate with vitreous levels and macular edema in central retinal vein occlusion // Eur. J. Ophthalmol. – 2010. – Vol. 20, № 2. – P. 402-409.
21. Oddone F., Roberti G., Micera A. et al. Exploring serum levels of brain derived neurotrophic factor and nerve growth factor across glaucoma stages // PLoS One. – 2017. – Vol. 12. – e0168565.
22. Rudzinski M., Wong T.P., Saragovi H.U. Changes in retinal expression of neurotrophins and neurotrophin receptors induced by ocular hypertension // J. Neurobiol. – 2004. – Vol. 58, № 3. – P. 341-354.
23. Skaper S.D. The neurotrophin family of neurotrophic factors: an overview // Methods Mol. Biol. – 2012. – Vol. 846. – P. 1-12.
24. Tapia-Arancibia L., Aliaga E., Silhol M., Arancibia S. New insights into brain BDNF function in normal aging and Alzheimer disease // Brain Res. Rev. – 2008. – Vol. 59, № 1. – P. 201-220.
25. Taylor S., Srinivasan B., Wordinger R.J., Roque R.S. Glutamate stimulates neurotrophin expression in cultured Müller cells // Brain Res. Mol. Brain Res. – 2003. – Vol. 111, № 1-2. – P. 189-197.
26. Yu S., Tanabe T., Yoshimura N. A rat model of glaucoma induced by episcleral vein ligation // Exp. Eye Res. – 2006. – Vol. 83, № 4. – P. 758-770.
27. Wordinger R.J., Lambert W., Agarwal R. et al. Human trabecular meshwork cells secrete neurotrophins and express neurotrophin receptors (Trk) // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2000. – Vol. 41, № 12. – P. 3833-3841.
28. Zuccato C., Marullo M., Vitali B. et al. Brainderived neurotrophic factor in patients with Huntington’s disease // PLoS One. – 2011. – Vol. 6. – e22966.
Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2018; : 46-51
Neurotrophic factors in patients with primary open-angle glaucoma and age-related cataract. Part 2. Brain-derived neurotrophic factor
https://doi.org/10.25276/0235-4160-2018-4-46-51Abstract
Purpose. To study the content of the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the aqueous humor (AH), lacrimal fluid (LF), and blood serum (BS) in patients with primary open-angle glaucoma (POAG) and age-related cataract.
Material and methods. We examined 141 people (141 eyes), of them 55 patients with POAG combined with age-related cataract, 57 patients with age-related cataract, and 29 persons without ophthalmic pathology. The content of BDNF in the AH (except healthy individuals), LF and BS was studied.
Results. The levels of BDNF in LF and BS did not differ in cataract patients and healthy controls. Compared to patients with cataract the concentration of BDNF in patients with cataract and POAG was significantly reduced in the AH and LF (P<0.001), and in BS (P<0.05). In the early stage of POAG there was a significant decrease in the level of BDNF in all studied biological fluids (P<0.001), particularly pronounced in the AH – by more than 2.5 times. In subsequent stages, the BDNF levels consequentially increased in comparison with the early POAG, remaining, however, lower relative to the cataract patients (the difference was significant for the AH and LF, the correlation of the content of BDNF in the AH with the perimetric index VFI was negative: correlation coefficient r=-0.404, P=0.002). The level of BDNF in the AH showed a strong correlation with its concentration in the LF (r=0.66, P<0.000). A formula is proposed for an approximate calculation of the level of BDNF in the AH by its content in the LF.
Conclusion. The content of BDNF in the AH, LF and BS is significantly reduced in patients with POAG, especially in its early stage. In subsequent stages, reduction of the level of BDNF in the AH and LF is consistently less pronounced, but remains decreased. A strong correlation of the content of BDNF in the AH with its concentration in the LF is established, which opens up new opportunities for indirect assessment of the level of BDNF in the AH of patients with POAG.
References
1. Gomazkov O.A. Starenie mozga i neirotroficheskaya terapiya. – M.: Ikar, 2011. – 92 s.
2. Kurysheva N.I., Gavrilova N.A., Anikina A.Yu. Issledovanie neirotroficheskogo faktora BDNF u bol'nykh s pervichnoi glaukomoi // Glaukoma. – 2006. – № 4. – S. 9-15.
3. Shpak A.A., Gavrilova N.A., Lanevskaya N.I, Degtyareva M.V. Neirotroficheskii faktor golovnogo mozga u bol'nykh pervichnoi glaukomoi // Oftal'mokhirurgiya. – 2006. – № 4. – S. 14-16.
4. Shpak A.A., Gavrilova N.A., Sokolovskaya T.V., Kobakhidze N.G. Neirotroficheskii faktor golovnogo mozga pri glaukome // Glaukoma. – 2009. – № 4. – C. 54-56.
5. Shpak A.A., Gekht A.B., Druzhkova T.A. i dr. Neirotroficheskii faktor golovnogo mozga u bol'nykh s vozrastnoi kataraktoi // Neirokhimiya. – 2016. – T. 33, № 3. – S. 253-257.
6. Shpak A.A., Gekht A.B., Druzhkova T.A. i dr. Sootnosheniya neirotroficheskikh faktorov v sleznoi zhidkosti i vlage perednei kamery u bol'nykh s vozrastnoi kataraktoi // Oftal'mokhirurgiya. – 2017. – № 1. – S. 16-20.
7. Shpak A.A., Gekht A.B., Druzhkova T.A. i dr. Neirotroficheskie faktory u patsientov s pervichnoi otkrytougol'noi glaukomoi i vozrastnoi kataraktoi. Soobshchenie 1. Tsiliarnyi neirotroficheskii faktor // Oftal'mokhirurgiya. – 2018. – № 3. – S. 41-45.
8. Benarroch E.E. Brain-derived neurotrophic factor: Regulation, effects, and potential clinical relevance // Neurology. – 2015. – Vol. 84, № 16. – P. 1693-1704.
9. Campbell M.J., Swinscow T.D.V. Statistics at square one. 11th ed. – Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2009. – 123 p.
10. Chen L., Wang Y., Xiao H. et al. The 712A/G polymorphism of Brain-derived neurotrophic factor is associated with Parkinson’s disease but not Major Depressive Disorder in a Chinese Han population // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2011. – Vol. 408, № 2. – P. 318-321.
11. Chowdhury U.R., Madden B.J., Charlesworth M.C., Fautsch M.P. Proteome analysis of human aqueous humor // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2010. – Vol. 51, № 10. – P. 4921-4931.
12. Ecker S.M., Hines J.C., Pfahler S.M., Glaser B.M. Aqueous cytokine and growth factor levels do not reliably reflect those levels found in the vitreous // Mol. Vis. – 2011. – Vol. 17. – P. 2856-2863.
13. Ghaffariyeh A., Honarpisheh N., Shakiba Y. et al. Brain-derived neurotrophic factor in patients with normal-tension glaucoma // Optometry. – 2009. – Vol. 80, № 11. – P. 635-638.
14. Ghaffariyeh A., Honarpisheh N., Heidari M.H. et al. Brain-derived neurotrophic factor as a biomarker in primary open-angle glaucoma // Optom. Vis. Sci. – 2011. – Vol. 88, № 1. – P. 80-85.
15. Iwabe S., Moreno-Mendoza N.A., Trigo-Tavera F. et al. Retrograde axonal transport obstruction of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and its TrkB receptor in the retina and optic nerve of American Cocker Spaniel dogs with spontaneous glaucoma // Vet. Ophthalmol. – 2007. – Vol. 10, Suppl. 1. – P. 12-19.
16. Ko M.L., Hu D.N., Ritch R. et al. Patterns of retinal ganglion cell survival after brain-derived neurotrophic factor administration in hypertensive eyes of rats // Neurosci Lett. – 2001. – Vol. 305, № 2. – P. 139-142.
17. Kuiper J., Ten Dam-van Loon N., Domanian A. et al. Correlation between measurement of IL-10 and IL-6 in paired aqueous humour and vitreous fluid in primary vitreoretinal lymphoma // Acta Ophthalmol. – 2015. – Vol. 93, № 8. – P. e680-e681.
18. Martin K.R., Quigley H.A., Zack D.J. et al. Gene therapy with brain-derived neurotrophic factor as a protection: retinal ganglion cells in a rat glaucoma model // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2003. – Vol. 44, № 10. – P. 4357-4365.
19. Mills R.P., Budenz D.L., Lee P.P. et al. Categorizing the stage of glaucoma from pre-diagnosis to end-stage disease // Am. J. Ophthalmol. – 2006. – Vol. 141, № 1. – P. 24-30.
20. Noma H., Funatsu H., Mimura T. et al. Aqueous humor levels of vasoactive molecules correlate with vitreous levels and macular edema in central retinal vein occlusion // Eur. J. Ophthalmol. – 2010. – Vol. 20, № 2. – P. 402-409.
21. Oddone F., Roberti G., Micera A. et al. Exploring serum levels of brain derived neurotrophic factor and nerve growth factor across glaucoma stages // PLoS One. – 2017. – Vol. 12. – e0168565.
22. Rudzinski M., Wong T.P., Saragovi H.U. Changes in retinal expression of neurotrophins and neurotrophin receptors induced by ocular hypertension // J. Neurobiol. – 2004. – Vol. 58, № 3. – P. 341-354.
23. Skaper S.D. The neurotrophin family of neurotrophic factors: an overview // Methods Mol. Biol. – 2012. – Vol. 846. – P. 1-12.
24. Tapia-Arancibia L., Aliaga E., Silhol M., Arancibia S. New insights into brain BDNF function in normal aging and Alzheimer disease // Brain Res. Rev. – 2008. – Vol. 59, № 1. – P. 201-220.
25. Taylor S., Srinivasan B., Wordinger R.J., Roque R.S. Glutamate stimulates neurotrophin expression in cultured Müller cells // Brain Res. Mol. Brain Res. – 2003. – Vol. 111, № 1-2. – P. 189-197.
26. Yu S., Tanabe T., Yoshimura N. A rat model of glaucoma induced by episcleral vein ligation // Exp. Eye Res. – 2006. – Vol. 83, № 4. – P. 758-770.
27. Wordinger R.J., Lambert W., Agarwal R. et al. Human trabecular meshwork cells secrete neurotrophins and express neurotrophin receptors (Trk) // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2000. – Vol. 41, № 12. – P. 3833-3841.
28. Zuccato C., Marullo M., Vitali B. et al. Brainderived neurotrophic factor in patients with Huntington’s disease // PLoS One. – 2011. – Vol. 6. – e22966.
