Сравнительная характеристика содержания мелатонина в слезе и сыворотке крови в зависимости от стадии сенильной катаракты при возрастной макулярной дегенерации

• ¹Введение. Одной из основных причин необратимой слепоты является возрастная макулярная дегенерация (ВМД). По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 8,7% мирового населения имеют слепоту, спровоцированную развитием ВМД [1]. При развитии ВМД происходит поражение макулярной области сетчатки. Ранняя стадия ВМД характеризуется отсутствием явных функциональных изменений. Поздние стадии ВМД включают нео-васкулярную («влажную») и атрофическую («сухую») формы [2]. На долю «сухой» формы приходится 85– 90%, соответственно на долю «влажной» 10-15% случаев развития ВМД [3]. По классификации ВОЗ, средний возраст пациентов с катарактой и ВМД находится на границе между пожилым и старческим. Следовательно, ВМД и катаракта часто протекают параллельно, поэтому представляется обоснованным опасение, что хирургия возрастной катаракты повышает риск заболеваемости и прогрессирование ВМД. Точные патофизиологические механизмы, лежащие в основе ВМД, остаются неопределенными, но считается, что важную роль играют генетическая предрасположенность, окислительный стресс, этнический фактор, также обсуждается влияние артериальной гипертензии и нарушение липидного профиля [4]. В патогенезе катаракты и ВМД важную роль играют митохондриальная дисфункция и дисбаланс активных форм кислорода.

Мелатонин является гормоном эпифиза и регулятором циркадных ритмов живых организмов, который оказывает влияние на ряд важных процессов орга-

низма. Однако синтез мелатонина обнаружен и в других органах, в частности в различных структурах глазного яблока, что еще раз подчеркивает его важную роль в биохимических и физиологических процессах глаза [5]. Несколько исследований показали, что мелатонин может оказывать защитный эффект против повреждения клеток пигментного эпителия сетчатки, вызванного активными формами кислорода [6]. В связи с этим мелатонин рассматривают как соединение, обладающее антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, регулирующее циркадный ритм и митохондриальные функции, которое может представлять мощный инструмент для противодействия возрастным изменениям, в том числе болезням глаз [7]. В клинической практике изучено введение мелатонина для лечения ряда патологий. Показано, что при приеме 3 мг мелатонина перед сном каждый день в течение трех месяцев у 55 пациентов с «сухой» или «влажной» ВМД наблюдалось уменьшение патологических макулярных изменений, а также стабилизировалась острота зрения [8]. Снижение содержания мелатонина с возрастом рассматривается как один из ведущих механизмов старения и развития сопутствующих заболеваний, в том числе ВМД и катаракты [9].

Все изложенное позволяет считать актуальным определение связей между ВМД и катарактой с уровнем мелатонина в биологических жидкостях организма.

Цель: оценить факторы, влияющие на концентрацию мелатонина в слезе и сыворотке крови у пациентов с ВМД.

Материал и методы. Набор клинического материала проводился в Оренбургском филиале ФГАУ «НМИЦ “МНТК ‘Микрохирургия глаза’ им. акад. С. Н. Федорова”» Минздрава России. После разъяс- нения условий участия в исследовании все пациенты давали письменное информированное согласие.

Обследовано 140 пациентов (140 глаз), из них 52% — женщины, 48% — мужчины. Возраст пациентов колебался от 57 до 78 лет; средний возраст 67 лет. Выделены следующие группы: 1-я группа (основная) — 40 пациентов с сухой формой ВМД и сенильной катарактой, принимавших мелатонин (Мелаксен 3 мг на ночь) в течение трех месяцев; 2-я группа (контрольная) — 40 пациентов с неэкссудативной формой ВМД и сенильной катарактой, не принимавших мелатонин. У всех пациентов проводилось анкетирование для выявления факторов риска ВМД (ФИО, возраст, сопутствующий диагноз, наличие бессонницы, артериальная гипертония (АГ), вредные привычки: курение и алкоголь). Мелаксен назначался пациентам из основной группы, исходя из их жалоб на бессонницу.

Референтные группы сравнения: 3-я группа (условно здоровые) Р1–20 пациентов без ВМД и катаракты; 4-я группа Р2–20 пациентов с неэкссудативной формой ВМД, не нуждающихся в хирургическом лечении катаракты; 5-я группа Р3–20 пациентов с не-оваскулярной (экссудативной) формой ВМД (нВМД). Группы были сопоставимы по половым, возрастным характеристикам и сопутствующей патологии.

Критерии исключения: офтальмологическая патология (глаукома, воспалительные заболевания глаз, травмы, сосудистые нарушения в анамнезе); сопутствующая соматическая патология (сахарный диабет, аллергические реакции, аутоиммунные заболевания, эпилепсия, лейкоз, лимфома, хроническая почечная недостаточность); пациенты, принимающие препараты, обладающие угнетающим действием на ЦНС, бета-адреноблокаторы, ингибиторы МАО, глюкокортикостероиды ГКС и циклоспорин.

Офтальмологическое обследование включало определение максимально корригированной остроты зрения (МКОЗ), тонометрию, биомикроскопию переднего, заднего отделов глаза с асферическими линзами 60 и 90 D. Наличие друз, ранних проявлений ВМД подтверждалось с помощью фоторегистрации глазного дна и аутофлуоресценции (цифровая ретинальная камера CX-1, Canon Digital Retina Camera, MYD/NM; Гейдельбергский ретинальный ангиограф (HRA classic, HRA2 и Spectralis HRA+OCT)), а также оптической когерентной томографией (ОКТ) с использованием теста Macular Cube 512×128. Для более полной визуализации мелких структур использовался линейный скан HD 5 Line Raster (оптическая спектральная когерентная томография Система Cirrus 5000 HD — OST, Carl Zeiss, Германия). ОКТангиография на определение хориоидальной неоваскуляризации при неоваскулярной форме ВМД проводилась с помощью системы RTVue 100 и RTVue XR OCT Avanti Optovue, США (Avanti System).

МКОЗ в 1-й и 2-й группах (основной и контрольной) составляла 0,36±0,04; в 3-й и 4-й группах (3-я — без ВМД и катаракты, 4-я — с сухой формой ВМД, не нуждающиеся в хирургическом лечении катаракты) МКОЗ составляла 0,86±0,08; в 5-й группе (с нВМД) 0,23±0,14.

При биомикроскопии переднего отрезка диагностировалась сенильная ядерная катаракта. При биомикроскопии заднего отрезка с асферическими линзами 60 и 90 D в 1-й и 2-й группах клиническая картина глазного дна соответствовала неэкссудативной форме по классификации AREDS, начальная и промежуточная стадии ВМД соответствовали AREDS2–3. В 3-й группе диагностировались фако-склероз и наличие диспигментации в макулярной зоне, характерные для возрастной макулопатии (AREDS1). В 4-й группе диагностировались начальная катаракта и неэкссудативная форма (AREDS2). В 5-й группе диагностировались начальная катаракта, экссудативная форма ВМД (AREDS4).

Содержание мелатонина в слезной жидкости (СЖ) и сыворотке крови (СК) определяли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). Использовали тест-системы: Melatonin ELISA Kit (США). Забор проб СЖ и СК проводился по стандартной методике в период с 22.00 по 23.00 (время максимальной концентрации мелатонина в крови). Иммунологические исследования проводились на базе кафедры клинической лабораторной диагностики ОрГМУ.

Результаты исследования обрабатывались при помощи ряда статистических критериев. Проверка нормальности данных проводилась только по количественным показателям с использованием критерия Шапиро–Уилка; для показателей, значения которых были определены в балльных шкалах, проверка не проводилась ввиду априорной ненормальности балльных характеристик.

Однородность выборок по набору показателей определялась посредством применения критерия Краскела–Уоллиса, с уровнем значимости p=0,05. Нормы показателей рассчитаны для разных групп, которые были распределены по квартилям. Взаимосвязи между показателями оценены при помощи ранговой корреляции Спирмена, сравнение средних значений проводилось непараметрическим критерием Манна–Уитни, уровень значимости p в обоих случаях также брался в 0,05.

В процессе обработки данных использовались пакеты прикладных программ MS Excel 2010 и SPSS v. 22.

Результаты. Проведено сравнение изучаемых показателей базовых характеристик по результатам анкетирования для опытной, контрольной и референтных групп. Для определения равноценности групп использовался критерий Краскела–Уоллиса (табл. 1).

Таблица 1

Определение равноценности групп показателей базовых характеристик по результатам анкетирования

Показатель	Хи-квадрат	Р-значение
Острота зрения	0,6	0,705
Возраст	0,6	0,455
Курение	1,4	0,231
Алкоголь	0,8	0,374
Бессонница	1,2	0,296

Окончаниее табл. 1

Показатель	Хи-квадрат	Р-значение
Ночная смена	0,7	0,42
Индекс массы тела	0,2	0,656
Артериальная гипертония	1,4	0,267
Цвет волос	0,7	0,438
Цвет глаз	0,6	0,471

Таблица 2

Коэффициенты корреляции Спирмена базовых характеристик и уровня мелатонина

Показатель	Основная группа (1-я гр.), n=40		Контрольная группа (2-я гр.), n=40		Здоровые (Р1) (3-я гр.), n=20		Пациенты без катаракты с ВМД (Р2) (4-я гр.), n=20		Пациенты с нВМД (Р3) (5-я гр.), n=20
	МТН СК	МТН СЖ	МТН СК	МТН СЖ	МТН СК	МТН СЖ	МТН СК	МТН СЖ	МТН СК	МТН СЖ
Возраст	–0,05	–0,17	0,31	0,41	0,05	0,32	0,10	–0,18	0,05	0,08
Наследственность	–0,03	–0,14	0	0	–0,18	–0,19	0,08	–0,03	0,12	–0,17
Курение	0,01	0,03	0,2	0,09	0,02	–0,03	–0,29	–0,16	–0,64	–0,27
Алкоголь	0,16	0,22	–0,03	0,15	–0,17	0,17	0,16	0,09	0,22	0,26
Бессонница	– 0,54	–0,19	–0,24	–0,33	–0,40	0,1	–0,27	–0,55	–0,34	–0,36
ИМТ	0,03	0,15	–0,44	– 0,53	–0,26	0,36	–0,32	–0,31	– 0,44	– 0,57
АГ	–0,12	–0,05	– 0,44	– 0,59	–0,32	– 0,44	–0,25	0,05	– 0,43	– 0,46
Цвет глаз	0,21	–0,09	0,17	0,45	–0,18	0,43	–0,20	–0,31	–0,21	0,12
Цвет волос	0,01	–0,23	0,30	0,35	–0,26	0,21	–0,20	–0,31	–0,28	0,18
Ночные смены	–0,06	–0,19	0,003	–0,33	–0,31	0,29	–0,19	–0,31	–0,33	–0,19
Острота зрения	–0,18	–0,32	–0,16	– 0,52	–0,73	–0,41	–0,45	–0,38	–0,17	–0,2

П р и м еч а н и е : МТН СК — содержание мелатонина в сыворотке крови; МТН СЖ — содержание мелатонина в слезной жидкости; ИМТ — индекс массы тела; АГ — артериальная гипертония; жирным выделены наиболее высокие коэффициенты корреляции (r — 0,3–0,7).

Таким образом, проведенный анализ позволил выявить, что среди всех показателей различий на уровне значимости p<0,05 нет, что свидетельствует об однородности всех рассматриваемых групп. Все изучаемые показатели согласно критерию Кра-скела–Уоллиса принадлежат одной совокупности, что говорит о возможности использования разделенных групп в качестве баз исследования.

Определены показатели, имеющие наибольшее влияние на уровень мелатонина (табл. 2). Все показатели имеют достоверность на уровне 0,05.

Не выявлены сильные коэффициенты корреляции (r>0,7) между базовыми показателями (факторами риска развития ВМД) и количеством мелатонина. Наиболее высокие коэффициенты установлены для таких факторов, как возраст, артериальная гипертония, ИМТ, бессонница, в некоторых группах — курение, цвет волос и глаз, работа в ночные смены (см. табл. 2).

Определено содержание мелатонина в сыворотке крови и слезе у пациентов различных групп (табл. 3 и 4).

Содержание мелатонина в сыворотке крови достаточно широко колеблется у всех обследованных лиц (0,001-0,161 нг/мл). Наибольшая медиана значений мелатонина в сыворотке крови отмечена у здоровых людей, а наименьшая у пациентов нВМД (Р3). Выявлены достоверные отличия уровня мелатонина у пациентов без катаракты с ВМД (Р2), у пациентов с нВМД (Р3) и у контрольной группы (К) по сравнению с аналогичными показателями обследованных здоровых людей и лиц из основной группы (см. табл. 3).

Средние по медиане значения мелатонина в слезе различаются более значительно, чем показатели мелатонина в сыворотке крови. Уровень мелатонина варьируется от минимальных до максимальных значений более чем в 10 раз. Наибольшая медиана выявлена у пациентов основной группы. У пациентов К, Р2 и Р3 групп по U-критерию Манна–Уитни достоверно снижено содержание мелатонина в слезе по сравнению с аналогичным уровнем в группе условно здоровых лиц. Установлено достоверное снижение количества мелатонина в слезе в группе пациентов нВМД группы Р3 по сравнению с его содержанием у обследованных лиц всех других групп (см. табл. 4). Таким образом, проведение лечения с включением мелатонина у больных ВМД способствовало увеличению концентрации мелатонина в слезе.

Изучен характер связи между содержанием мелатонина в сыворотке крови и его уровнем в слезной жидкости у лиц в каждой группе. Для этого использован коэффициент корреляции Спирмена (табл. 5).

Согласно данным таблицы 5, наибольшая корреляционная связь между содержанием мелатонина в сыворотке крови и в слезе выявлена у условно здоровых лиц (r=0,48). Достаточно высокая анало-

Содержание мелатонина в сыворотке крови у лиц различных групп, нг/мл

Таблица 3

Показатель	Основная группа (О), n=40	Контрольная группа (К), n=40	Здоровые (Р1), n=20	Пациенты без катаракты с ВМД (Р2), n=20	Пациенты с нВМД (Р3), n=20
1-й квартиль	0,044	0,019	0,031	0,02	0,019
Медиана	0,114	0,089*	0,125	0,082*	0,021*
3-й квартиль	0,154	0,142	0,161	0,147	0,024

П р и м е ч а н и е : ВМД — возрастная макулярная дегенерация; нВМД — неоваскулярная форма ВМД; знаком * обозначены достоверные отличия (р<0,05) показателей обследуемых групп по сравнению с группой здоровых лиц по U-критерию Манна–Уитни.

Содержание мелатонина в слезе у лиц различных, нг/ мл

Таблица 4

Показатель	Основная группа (О), n=40	Контрольная группа (К), n=40	Здоровые (Р1), n=20	Пациенты без катаракты с ВМД (Р2), n=20	Пациенты с нВМД (Р3), n=20
1-й квартиль	0,176	0,068	0,166	0,075	0,067
Медиана	0,324	0,124*	0,301	0,147*	0,07*
3-й квартиль	0,432	0,248	0,477	0,328	0,076

П р и м е ч а н и е : ВМД — возрастная макулярная дегенерация; нВМД — неоваскулярная форма ВМД; знаком * обозначены достоверные отличия (р<0,05) показателей обследуемых групп по сравнению с группой здоровых лиц по U-критерию Манна–Уитни.

Таблица 5

Коэффициенты корреляции между содержанием мелатонина в сыворотке крови и уровнем мелатонина в слезной жидкости у лиц внутри каждой группы

Мелатонин в сыворотке крови

Показатель	Основная группа (О), n=40	Контрольная группа (К), n=40	Здоровые (Р1), n=20	Пациенты без катаракты с ВМД (Р2), (4-я гр.) n=20	Пациенты с нВМД (Р3), n=20
Мелатонин в слезе	0,39	0,11	0,48	0,31	0,28

П р и м еч а н и е : ВМД — возрастная макулярная дегенерация; нВМД — неоваскулярная форма ВМД.

гичная связь отмечена у пациентов основной группы (r=0,39).

Обсуждение. Обсуждая полученные результаты, необходимо отметить большую вариабельность содержания мелатонина в сыворотке крови и слезе, что обусловлено многими факторами, изложенными в литературе [10]. На уровень мелатонина влияют дополнительные факторы, такие как возраст, сопутствующая патология (сердечно-сосудистая, заболевания желудочно-кишечного тракта), прием лекарственных препаратов, вредные привычки (курение, употребление кофе, алкоголя), наличие бессонницы и разная степень ее выраженности, сезонность, гормональный фон, стресс.

В данном исследовании также представлен ряд базовых показателей, коррелирующих с количеством мелатонина в биологических жидкостях. Наиболее высокие коэффициенты установлены для таких факторов, как возраст, артериальная гипертония, ИМТ, бессонница, в некоторых группах — курение, цвет волос и глаз, работа в ночные смены.

Существует мнение, что эпифиз посредством мелатонина, осуществляя контроль над эндокринной, нервной и иммунной системами, интегрирует системный ответ на неблагоприятные факторы, действуя на резистентность организма [10]. Содержание сывороточного мелатонина позволяет косвенно судить о продукции мелатонина эпифизом и другими органами и тканями. В связи с этим у всех людей механизм защиты срабатывает неоднородно, что привело к высоким колебаниям содержания мелатонина в сыворотке крови. Поскольку глаз — забарьерный орган, который участвует в управлении продукции эпифизарного мелатонина и является экстрапинеальным источником мелатонина, содержание мелатонина в слезной жидкости достоверно изменялось в разных группах в зависимости от степени прогрессирования катаракты и ВМД. Возможно, определение мелатонина в слезной жидкости является маркером для локального определения содержания мелатонина в глазу при различных патологических состояниях.

Выводы:

• 1.    Содержание мелатонина в сыворотке крови и слезной жидкости зависит от таких факторов, как возраст, артериальная гипертония, ИМТ, бессонница, курение, цвет волос и глаз, работа в ночные смены.

• 2.    Содержание мелатонина в сыворотке крови достаточно широко колеблется у всех обследованных лиц, при этом наибольшая медиана значений мелатонина отмечена у пациентов контрольной группы, а наименьшая у пациентов с нВМД (Р3).

• 3.    Уровень мелатонина в слезе варьируется от минимальных до максимальных значений более чем в 10 раз, при этом его наибольшая медиана выявлена у пациентов основной группы. У пациентов контрольной (К) и референтных групп: без катаракты с ВМД (Р2) и с нВМД (Р3) — достоверно снижено содержание мелатонина в слезе по сравнению с аналогичным уровнем в группе условно здоровых лиц (Р1).

• 4.    Проведение лечения с использованием мелатонина больных с ВМД способствует увеличению концентрации мелатонина в слезе.

Проведение дальнейших исследований уровня данного гормона в сыворотке крови и в слезной жидкости в сочетании с изучением про- и противовоспалительных цитокинов несомненно поможет в оценке роли мелатонина при различных офтальмопатологи-ческих состояниях.