Способ восстановления эндотелия роговицы

 

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для восстановления эндотелия роговицы. Способ представляет собой введение в передний сегмент глаза активизирующего раствора, в состав которого входят карнозин, комплекс гликозаминогликанов с катионами по крайней мере одного металла из группы: кальций, магний, цинк, алюминий, медь, железо, марганец. Способ позволяет снизить потери эндотелия в послеоперационном периоде, а при послеоперационной кератопатии и начальной стадии вторичной эндотелиально-эпителиальной дистрофии уменьшить отек и нормализовать толщину роговицы. 6 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области медицины, а более конкретно к офтальмологии.

Известно, что в нормальных физиологических условиях митотическая способность эндотелия роговицы ограничена. Регенерация эндотелия происходит, как правило, в результате гипертрофии и миграции эндотелиальных клеток. С возрастом уменьшение количества клеток эндотелия происходит непрерывно, а любые повреждения, в том числе и хирургическая травма, увеличивают процент их потери. Снижение плотности эндотелиальных клеток ниже критического уровня (менее 1000 кл/мм²) приводит к развитию эндотелиально-эпителиальной дистрофии роговицы, что означает резкую потерю зрения и трудоспособности.

Известен способ восстановления поврежденного эндотелия путем введения очищенного фибробластического фактора роста в переднюю камеру глаза (Exp.Eye Res. , 1987, 45, 805-807). Однако автором получены положительные результаты только в эксперименте.

Недостатком предложенного способа является необходимость введения в полость глаза вещества белковой природы, в результате чего может возникнуть аллергическая реакция.

Задачей изобретения является создание безопасного и эффективного способа активации пролиферации эндотелия для уменьшения потери клеток эндотелия при оперативных вмешательствах, а также восстановления поврежденного эндотелия роговицы человека при послеоперационной кератопатии и развитии вторичной эндотелиально-эпителиальной дистрофии.

Техническим результатом изобретения является снижение потери эндотелия в послеоперационном периоде, а при послеоперационной кератопатии и начальной стации вторичной эндотелиально- эпителиальной дистрофии уменьшение отека и нормализация толщины роговицы, увеличение плотности эндотелия и исчезновение ощущения дискомфорта у больного в результате активации пролиферации эндотелия, нормализации уровня гидратации и активации метаболизма в ткани роговицы, стабилизации мембран клеток роговицы и подавления процессов развития воспаления.

Технический результат достигается тем, что в способе восстановления эндотелия роговицы, включающем введение активизирующего раствора в передний сегмент глаза, согласно изобретению восстановление эндотелия роговицы осуществляют с помощью активизирующего раствора следующего состава, мг: Карнозин - 0,1- 20,0 Комплекс гликозаминогликонов с катионами по крайней мере одного металла из группы: кальций, магний, цинк, алюминий, медь, железо, марганец - 0,005 -0,15 в 1 мл сбалансированного солевого раствора, при этом активизирующий раствор может дополнительно содержать гликозаминогликаны в количестве от 0,005 до 1,0 мг.

В качестве сбалансированного солевого раствора может быть использован 0,001-0,01 М фосфатный буфер pH 7,2-7,6 в 0,14- 0,16 М растворе хлорида натрия.

При экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ или при имплантации ИОЛ с рефракционной целью активизирующим раствором заполняют переднюю камеру глаза по окончании операции или проводят ирригацию в течение всей операции активизирующим раствором в количестве 20-200 мл.

Для снижения потери плотности эндотелиальных клеток после операции активизирующий раствор вводят субконъюнктивально по 0,3 мл ежедневно в течение 3-5 дней.

В послеоперационном периоде при кератопатии, или при развитии начальной стадии вторичной ЭЭД активизирующий раствор вводят субконъюнктивально по 0,3 мл ежедневно в течение 5-10 дней, или методом фоно-фореза через роговицу в непрерывном режиме в течение 10 минут при интенсивности 0,2-0,3 Вт/см² с использованием 5 мл раствора ежедневно, при этом проводят 5-8 сеансов.

Активизирующий раствор может дополнительно содержать вискоэластик в количестве 90-99 мас.%, и им заполняют переднюю камеру глаза на начальном этапе операции.

Комплекс гликозаминогликанов (ГАГ) с катионами по крайней мере одного металла из группы: кальций, магний, цинк, алюминий, медь, железо, марганец, оказывает многофакторное воздействие на роговую оболочку глаза. Известно, что катионы металлов, присутствующих в тканях человека, активизируют многие биохимические процессы. В свою очередь ГАГ являются неотъемлемыми компонентами соединительной ткани, в частности роговицы, и активно участвуют в водно-солевом обмене, стимулируют репарацию поврежденной соединительной ткани путем активации клеточных элементов, снижают воспалительную реакцию. При повреждении соединительной ткани концентрация ГАГ в зоне повреждения резко уменьшается и дополнительное введение ГАГ способствует активному восстановлению нормальной ткани. По своей природе ГАГ являются полисахаридами, построенными из повторяющихся дисахаридных компонентов, которые обычно содержат аминосахара и уроновую кислоту. К ГАГам относятся кератансульфат, хендроитинсульфат, гепарин, гепарансульфат, геалуроновая кислота, дерматансульфат. Все ГАГ являются полианионами благодаря наличию в их структуре кислых сульфатных групп или карбоксильных групп уроновых кислот.

Комплекс ГАГ с катионами металлов, полученный в условиях, соответствующих физиологическим (осмомолярность и pH, равные тканевой жидкости), является адекватным естественным носителем катионов, необходимых для активации биохимических процессов, в частности увеличения подвижности клеток эндотелия - необходимой составной части процесса регенерации.

Эксперименты, выполненные нами на глазах кроликов, показали, что введение комплекса ГАГ с катионами металлов в передний сегмент глаза после дозированной травмы эндотелия приводит к усилению пролиферации эндотелиальных клеток. При инкубации донорской роговицы человека с дозированной травмой эндотелия в растворе комплекса ГАГ с катионами металлов наблюдали значительное уменьшение площади зоны, лишенной эндотелия, появление фигур митоза в клетках с последующей нормализацией плотности клеток эндотелия в этой зоне, что свидетельствует о наличии процесса пролиферации эндотелия. Наблюдаемый эффект может быть связан с активацией фибробластического фактора роста, содержащегося в десцеметовой мембране в неактивной форме.

Для получения комплекса ГАГ с катионами металлов предпочтительнее использовать гепарин, включая его низкомолекулярные фракции (так называемый низкомолекулярный гепарин) и ГАГ, выделенные из тканей глаза, например из роговиц, или из стекловидного тела. Причем может быть использована смесь ГАГ при любых весовых соотношениях конкретных представителей класса ГАГ.

Комплекс ГАГ с катионами металлов получают следующим образом: к раствору ГАГ концентрацией от 0,5 до 20 мг/мл в 0,15 М Трис-HCl буфере добавляют по крайней мере одну из водорастворимых солей катионов металлов (например, хлорид кальция, хлорид магния, сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат меди, хлорид железа, хлорид марганца) в пятикратном избытке по массе, перемешивают и оставляют при 4 - 8^oC на сутки. Комплекс ГАГ с катионами металлов выделяют с помощью гельхроматографии, освобождаясь от низкомолекулярных примесей. Концентрацию полученного раствора комплекса измеряют спектрофотометрически при длине волны 535 нм с красителем 1,9-диметиленовым синим (Connective Tissue Research, 1982, v. 9, p. 247-248). Затем производят смешение компонентов активизирующего раствора в концентрациях согласно формуле изобретения.

Карнозин - гистидинсодержащий дипептид - находится во многих тканях млекопитающих, полифункциональное биологически активное соединение. Он является природным антиоксидантом, буфером протонов, стабилизатором гидратной и липидной фазы клеточных мембран, способствует активизации и нормализации метаболических процессов. Введение карнозина в состав активизирующего раствора позволяет нормализовать и активизировать обменные и метаболические процессы в клетках стромы роговицы и эндотелии и существенно ускоряет процессы восстановления эндотелия роговицы.

Граничные концентрации компонентов активизирующего раствора обеспечивают активацию пролиферации и эффективное восстановление эндотелия роговицы. При более низких концентрациях не наблюдается заметной активации пролиферации эндотелия, при более высоких концентрациях происходит подавление процесса регенерации эндотелия.

Вискоэластики - это вязкие растворы различных субстанций, используемые в офтальмохирургии для поддержания объема передней камеры и механической защиты эндотелия роговицы от травмы во время операции. Они вводятся в переднюю камеру глаза на начальном этапе операции и выводятся на заключительном этапе. В настоящее время в хирургической практике используются растворы производных метилцеллюлозы - Occucoat (Eye World v.2, N 3, p. 62, 1997), Визитон (пат. РФ N 2114587), гиалуроната натрия-Provisc, Healon (J. Cataract Refract Surg., 1998, 24, 678 - 683) и другие.

Способ осуществляют следующим образом.

При хирургических вмешательствах, сопровождающихся вскрытием передней камеры глаза, например, экстракции катаракты или имплантации ИОЛ и т.д., активизирующим раствором наполняют переднюю камеру на конечном этапе операции для того, чтобы он непосредственно контактировал с эндотелием роговицы в первые послеоперационные часы, постепенно замещаясь секретируемой камерной влагой пациента. При аналогичных оперативных вмешательствах активизирующим раствором может осуществляться ирригация передней камеры на протяжении всего периода операции.

При тех же хирургических вмешательствах активизирующим раствором, дополнительно содержащим вискоэластик, заполняют переднюю камеру вместо традиционно используемых вискоэластиков на начальном этапе операции. На конечном этапе операции указанный активизирующий раствор выводят из передней камеры.

Для снижения потери клеток эндотелия в раннем послеоперационном периоде после экстракции катаракты, имплантации ИОЛ и др. проводят курс субконъюнктивальных инъекций активизирующего раствора после операции ежедневно в течение 3 - 5 дней по 0,3 мл.

В случаях послеоперационной кератопатии или начальной стадии эндотелиально-эпителиальной дистрофии роговой оболочки активизирующий раствор вводят субконъюнктивально ежедневно в течение 5-10 дней по 0,3 мл. В аналогичных случаях активизирующий раствор может быть введен путем фонофореза. С этой целью помещают 5 мл раствора в форетическую ванночку, размешенную на роговице, и проводят фонофорез в непрерывном режиме в течение 10 минут при интенсивности 0,2 - 0,3 Вт/см². Фонофорез проводят ежедневно в течение 5 - 8 дней.

Примеры.

Пример 1. Пациентка А., 65 л., диагноз - незрелая осложненная катаракта левого глаза. Плотность эндотелиальных клеток (ПЭК) 2600 кл/мм². Проведена экстракция катаракты методом факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ. По окончании операции в переднюю камеру было введено 0,3 мл активизирующего раствора следующего состава: комплекс кератансульфата и хондроитинсульфата с катионами марганца двухвалентного 0,005 мг, карнозин 20 мг в 1 мл сбалансированного солевого раствора. Через 6 месяцев ПЭК 2400 - 2500 кл/мм². Потеря ПЭК составила 5,8%, тогда как средняя потеря ПЭК при выполнении аналогичной операции без применения активизирующего раствора составляет 10,6%.

Пример 2.

Пациентка К., 70 л., диагноз - зрелая возрастная катаракта левого глаза, ПЭК 2500 - 2700 кл/мм². Выполнена экстракапсулярная экстракция катаракты с имплантацией ИОЛ. По окончании операции субконъюнктивально вводили по 0,3 мл ежедневно в течение 3-х дней активизирующий раствор следующего состава: комплекс гепарина с катионами магния 0,15 мг, карнозин 0,1 мг в 1 мл сбалансированного солевого раствора. Через 6 месяцев потеря ПЭК составила 5%, тогда как средняя потеря ПЭК при выполнении аналогичных операций без применения активизирующего раствора составляет 12,3%.

Пример 3. Пациент В. , 65 л., диагноз - незрелая возрастная катаракта левого глаза. ПЭК 2700 - 2900 кл/мм². Выполнена экстракция катаракты методом факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ. Во время операции на этапах проведения капсулорексиса, факофрагментации ядра, аспирации-ирригации хрусталиковых масс и вымывания вискоэластика в качестве ирригационного раствора использовали активизирующий раствор следующего состава: комплекс кератансульфата с катионами меди 0,050 мг, карнозин 1,0 мг, гепарин 0,2 мг в 1 мл сбалансированного солевого раствора. Через 1 месяц после операции ПЭК 2600 - 2700 кл/мм², через 6 месяцев ПЭК без изменений. Потеря ПЭК составляет 7,1%, тогда как средняя потеря ПЭК при выполнении аналогичных операций без применения активизирующего раствора составляет 13,7%.

Пример 4. Пациентка О., 72 л., диагноз - вторичная эндотелиально-эпителиальная дистрофия роговицы 1 стадии, ПЭК 700 - 800 кл/мм², толщина роговицы в центральной оптической зоне 607 мкм. Проведен курс консервативного лечения, включающий ежедневный фонофорез роговицы в течение 5 дней с применением активизирующего раствора следующего состава: карнозин - 0,1 мг, комплекс кератансульфата с катионами меди 0,15 мг и хондроитинсульфат 0,005 мг в 1 мл сбалансированного солевого раствора. Для проведения фонофореза в форетическую ванночку помещали 5 мл активизирующего раствора указанного состава и проводили фонофорез в непрерывном режиме в течение 10 минут при интенсивности 0,2 - 0,3 Вт/cм². Через 1 месяц после лечения ПЭК 1000 - 1100 кл/м², через 3 месяца после лечения 800 - 1000. Проведен повторный курс фонофореза, после чего ПЭК повысилась до 900 - 1000 кл/мм² и продолжала оставаться стабильной в течение 1 года. Толщина роговицы в центральной оптической зоне роговицы после лечения уменьшилась до 534 мкм.

Пример 5. Пациентка Т., 71 л., диагноз - зрелая катаракта правого глаза. ПЭК 1800 - 2000 кл/мм². Выполнена экстракапсулярная экстракция катаракты с имплантацией ИОЛ. В качестве активизирующего раствора использовали раствор, дополнительно содержащий вискоэластик на основе водорастворимых производных целлюлозы, следующего состава: комплекс гиалуроновой кислоты с катионами железа - 0,05 мг, карнозин - 0,1 мг, гиалуронат натрия - 1,0 мг и вискоэластик 0,9 в 1 мл сбалансированного солевого раствора. Через 1 месяц после операции ПЭК 1700 - 1900 кл/ мм², через 3 месяца ПЭК не изменилась. Потеря ПЭК составляет 5,5%, тогда как средняя потеря ПЭК при выполнении аналогичных операций без применения активизирующего раствора составляет 11,6%.

Формула изобретения

1. Способ восстановления эндотелия роговицы путем введения активизирующего раствора в передней сегмент глаза, отличающийся тем, что активизирующий раствор содержит карнозин и комплекс гликозаминогликанов с катионами по крайней мере одного металла из группы: кальций, магний, цинк, алюминий, медь, железо, марганец при следующем соотношении компонентов в 1 мл сбалансированного солевого раствора, мг: Карнозин - 0,1 - 20,0 Комплекс гликозаминогликанов с катионами по крайней мере одного металла из группы: кальций, магний, цинк, алюминий, медь, железо, марганец - 0,005 - 0,15 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что активизирующий раствор дополнительно содержит гликозаминогликаны в количестве от 0,005 до 1,0 мг.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве сбалансированного солевого раствора используют 0,001 - 0,01 М фосфатный буфер с pH 7,2 - 7,6 в 0,14 - 0,16 М растворе хлорида натрия.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что при экстракции катаракты с имплантацией ИОЛ с рефракционной целью активизирующим раствором заполняют переднюю камеру глаза по окончании операции или проводят ирригацию активизирующим раствором в течение всей операции в количестве 20 - 200 мл.

5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что для снижения потери эндотелиальных клеток после операции активизирующий раствор вводят субконъюктивально по 0,3 мл ежедневно в течение 3 - 5 дней.

6. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в послеоперационном периоде при кератопатии или при развитии начальной стадии вторичной эндотелиально-эпителиальной дистрофии активизирующий раствор вводят субконъюктивально по 0,3 мл ежедневно в течение 5 - 10 дней или методом фонофореза через роговицу в непрерывном режиме в течение 10 мин, при интенсивности 0,2 - 0,3 Вт/см² с использованием 5 мл раствора ежедневно, при этом проводят 5 - 8 сеансов.

7. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что активизирующим раствором, дополнительно содержащим вискоэластик в количестве 90 - 99 мас.%, заполняют переднюю камеру на начальном этапе операции.