Катаракта, помутнение хрусталика, является одной из причин слабовидения и слепоты. Удельный вес катаракты, по данным ВОЗ, составляет 47% от общего числа глазной заболеваемости. Среди больных катарактой наибольший удельный вес (76‒80%) составляют лица пенсионного возраста. В то же время наметилась четкая тенденция к увеличению числа больных в группе трудоспособного возраста [1; 2]. В настоящее время ведущим методом лечения катаракты, в том числе диабетической катаракты, является радикальный – это хирургическое удаление помутневшего хрусталика различными способами, преимущественно заканчивающимися имплантацией интраокулярной линзы [3]. Хирургия катаракты составляет наибольший объем работы любой офтальмохирургической клиники. Однако потребности населения в данной операции намного опережают имеющиеся возможности офтальмохирургических клиник. В связи с этим нередко пациентам приходится ожидать своей очереди на хирургическое вмешательство немалый срок.

Катаракта является единственным заболеванием в офтальмологии, которое наглядно демонстрирует наличие дисбаланса системы антиоксидантной защиты, что проявляется развитием помутнения хрусталика и снижением остроты зрения. Увеличение содержания активных форм кислорода стимулирует продукцию ферментов-антиоксидантов [4; 5]. Тем не менее патофизиологические процессы начала этого заболевания еще далеко не полностью установлены, и во всем мире продолжается изучение механизмов развития катаракты. Ведь знание этапов патогенеза возникновения возрастной катаракты необходимо для разработки эффективной медикаментозной терапии [6; 7].

Помимо того что слезы служат для выражения эмоционального состояния человека, они выполняют и другие важные функции: смазывают и смачивают роговицу и веки, увлажняют и задерживают испарение влаги, выступают в качестве заменителя крови для роговой оболочки, транспортируют кислород и углекислый газ и играют центральную роль в поддержании нормального функционирования клеток глазной поверхности и конъюнктивы [5; 8]. В состав слезной жидкости (СЖ) входят различные по генезу вещества, такие как иммуноглобулины (A, G, М, Е), фракции комплемента, лизоцим, лактоферрин, трансферрин, представители различных ферментативных групп, некоторые компоненты системы гемостаза, а также ряд продуктов углеводного, белкового, жирового и минерального обмена тканей [9-11].

Ферменты, содержащиеся в слезной жидкости, подразделяются на четыре основные группы: лизоцим, коллагеназы, система плазмин–антиплазмин, ферменты клеточного метаболизма. Одни ферменты входят в состав секрета слезных желез, другие секретируются или экскретируются эпителиальными клетками роговой оболочки и конъюнктивы. Наконец, несколько ферментов поступают из плазмы и появляются в слезной жидкости только в случаях увеличенной проницаемости сосудов конъюнктивы [12; 13].

Слезная жидкость человека обладает мощной системой антибактериальной защиты, включающей в себя такие компоненты, как комплемент, лизоцим, дефензины, лактоферрин и некоторые ферменты [12; 14].

Изучение содержания этих белков и ферментов в слезной жидкости больных с диабетической катарактой является актуальной задачей офтальмологии.

Цель исследования – сравнить активность шести наиболее значимых при сахарном диабете ферментов в сыворотке крови и слезной жидкости у больных с возрастной и диабетической катарактой.

Материалы и методы исследования. Объектом нашего исследования являлись образцы слезной жидкости и сыворотки крови 20 больных с диабетической катарактой на фоне сахарного диабета II типа (10 мужчин и 10 женщин в возрасте от 65 до 86 лет) и 18 больных аналогичного возраста без подтвержденного сахарного диабета (8 мужчин и 10 женщин в возрасте от 68 до 83 лет), направленных на оперативное лечение катаракты в отделение лазерной хирургии Государственного учреждения здравоохранения «Александро-Мариинская областная клиническая больница», а также 12 студентов-волонтеров (практически здоровых людей, не имеющих глазных болезней).

Исследование проведено на основании разрешения локального этического комитета Астраханского ГМУ № 4 от 19.05.2022 года и информированного согласия всех пациентов на использование данных обследования в научных целях.

Всем пациентам проводили стандартное офтальмологическое обследование. Забор слезной жидкости (СЖ) без дополнительной стимуляции проводили в утренние часы до выполнения лечебных и диагностических процедур с помощью канюли МНТК микрохирургии глаза, которая помещалась в нижний свод конъюнктивального мешка. Одновременно методом венепункции забирали кровь из локтевой вены. Сыворотку крови (СК) получали путем центрифугирования крови при 3000 об./мин. на центрифуге ОПН-3. Аликвоты СЖ и СК замораживали и хранили в пластиковых пробирках типа «Эппендорф» при t = -20 °C не более 3 месяцев до выполнения исследования.

В СЖ и СК изучали активность аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП), щелочной фосфатазы (ЩФ), лизоцима (ЛЗЦ). Активность всех ферментов, кроме лизоцима, в крови и слезной жидкости определяли на биохимическом анализаторе Microlab с набором реагентов (Vitalab, Нидерланды). Содержание лизоцима в образцах сывороток и слезной жидкости определяли модифицированным методом иммунодиффузионного анализа [15]. Суть метода состоит в способности ЛЗЦ растворять культуру убитых ацетоном бактерий Micrococcus Lysodecticus, помещенных в агаровый гель.

Учитывая полное различие групп по возрасту, заболеванию и осложнению, их сравнение возможно только по непараметрическим показателям. Поэтому статистика изучаемых параметров между сравниваемыми группами представлена медианой и межквартильным интервалом между 25-м и 75-м квартилями, а сравнение выборок проводилось с помощью U-критерия Манна – Уитни с критическим уровнем значимости при р<0,05.

Результаты исследований и их обсуждение. Обе группы больных с возрастной и диабетической катарактой включали пациентов от 65 до 83 лет и были сопоставимы по возрасту и полу, о чем свидетельствует таблица 1. Контролем служили образцы крови и слезной жидкости 12 студентов-волонтеров.

Средний возраст в контрольной группе студентов-волонтеров составил 22,4±0,83 года (22,4±1,32 для мужчин и 22,4±0,93 для женщин). В группе пациентов с катарактой на фоне диабета II типа средний возраст составил 74,6±1,15 года (74,8±1,82 и 74,4±1,51), в группе пациентов с возрастной катарактой без подтвержденного диабета – 74,6±1,08 года (74,8±1,60 и 74,5±1,54 соответственно). Таким образом, контрольная группа статистически достоверно (р<0,05) отличается от обеих групп пациентов с катарактой, а группы пациентов с диабетической и возрастной катарактой полностью сопоставимы между собой по полу и возрасту (табл. 1).

Таблица 1

Распределение обследованных больных с возрастной и диабетической катарактой по возрасту и полу

Проведено сравнительное изучение активности шести наиболее значимых при сахарном диабете (СД) ферментов одновременно в сыворотке крови (СК) и слезной жидкости (СЖ). При изучении значений четырех из шести ферментов в СК установлено их существенное снижение при возрастной и диабетической катаракте (табл. 2).

Так, например, активность АЛТ при возрастной катаракте снижается до 78,6% от значений в контрольной группе, а в группе пациентов с диабетической катарактой эти цифры опускаются еще ниже, до 67,3% от контрольных значений. Аналогичная тенденция в сыворотке крови наблюдается и для фермента АСТ: 72,4% от контроля при возрастной катаракте и 63,2% от контроля – при диабетической. Еще более сильное снижение характерно для ЩФ: до 68,3% от контроля при возрастной катаракте и 64,4% от контроля – при диабетической. И максимальное снижение относительно контрольной группы выявлено для ЛДГ: до 66,0% при возрастной катаракте и до 59,9% – при диабетической. Для всех четырех ферментов различия с контрольной группой статистически значимы (р<0,05).

Для остальных двух ферментов влияние возраста на уменьшение сывороточных значений относительно контроля в двух группах пациентов с катарактой было статистически несущественным (до 99,3% от контроля для ГГТП и до 90,2% – для ЛЗЦ). Однако для ЛЗЦ в сыворотке крови сохраняются достоверные отличия (р<0,05) группы пациентов с диабетической катарактой от контрольной группы (68,6%). А для ГГТП в сыворотке крови различий между группами контроля, диабетической и возрастной катарактой не установлено (табл. 2).

В силу особенностей обмена веществ биохимический состав слезной жидкости (СЖ) существенно отличается от сыворотки крови (СК), что и подтверждено в нашем исследовании. Для четырех ферментов АЛТ, АСТ, ГГТП и ЩФ их активность в слезной жидкости значительно ниже их значений в сыворотке крови и статистически достоверно от них отличается (р<0,05). Наоборот, для лактатдегидрогеназы и лизоцима в слезной жидкости во всех группах обнаружены значения активности ферментов, превосходящие их же сывороточные уровни, причем для ЛЗЦ статистически достоверно (р<0,05).

Установлено, что в слезной жидкости в контрольной группе активность АЛТ и ЩФ составляла только 7,1% и 6,9% от их же сывороточных уровней, для фермента АСТ – 5,6% и для ГГТП – только 3,9% от сывороточных значений. Однако если активность АЛТ при возрастной катаракте (ВК) составляет от контроля только 6,4%, то от сывороточного уровня в группе ВК – на 8,1%. При диабетической катаракте (ДК) активность АЛТ также составляет 5,8% от контрольной группы, но по сравнению с сывороточными уровнями в группе ДК возрастает до 8,6%.

Активность АСТ при ВК составляет 5,2% от уровня СК в контрольной группе и 7,2% относительно группы ВК. Активность АСТ при ДК также составляет 4,9% от уровня в контрольной группе и 7,7% относительно группы ДК. Активность ЛДГ при ВК составляет 100,5% от уровня СК в контрольной группе и 152,3% относительно группы ВК. Активность ЛДГ при ДК также составляет 84,8% от уровня в контрольной группе и 141,5% относительно группы ДК. Активность ГГТП при ВК составляет 3,2% от уровня СК в контрольной группе и столько же относительно группы ВК. Активность ГГТП при ДК также составляет 4,9% от уровня в контрольной группе и 4,8% относительно группы ДК.

Таблица 2

Активность изученных ферментов в сыворотке крови и слезной жидкости больных с возрастной и диабетической катарактой

Примечание. * – выделены статистически значимые различия с контрольной группой.

Активность ЩФ при ВК составляет 1,9% от уровня СК в контрольной группе и 2,7% относительно группы ВК. Активность ЩФ при ДК также составляет 1,9% от уровня в контрольной группе и 3,0% относительно группы ДК.

Активность ЛЗЦ при ВК составляет 141,2% от уровня СК в контрольной группе и 156,5% относительно группы ВК. Активность ЛЗЦ при ДК также составляет 114,7% от уровня в контрольной группе и 167,1% относительно группы ДК.

Таким образом, в слезной жидкости в группе пациентов с возрастной и диабетической катарактой достоверные различия с контрольной группой обнаружены только для ЩФ (р<0,05).

При изучении различий между СК и СЖ в группе пациентов с возрастной катарактой установлены статистически достоверные различия по всем шести изученным ферментам (р<0,05), а у пациентов с диабетической катарактой установлены статистически достоверные различия между СК и СЖ по всем пяти ферментам (р<0,05), кроме ЛДГ.

Таким образом, охарактеризован биохимический профиль слезной жидкости больных с возрастной и диабетической катарактой. Определены нормативные значения ряда используемых в клинической биохимии показателей: активности аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы, гамма-глутамилтранспептидазы, щелочной фосфатазы, лизоцима.

Из шести изученных ферментов слезной жидкости наибольшую ценность в дифференциальной диагностике возрастной и диабетической катаракты представляют ЛДГ, ЛЗЦ и ЩФ. Причем для лактатдегидрогеназы и лизоцима обнаружены концентрации в слезной жидкости, превышающие их уровни в сыворотке крови.

Выводы

С возрастом при катаракте, особенно на фоне сахарного диабета, изменяются уровни ключевых ферментов не только углеводного обмена, но и ферментов многих других метаболических процессов. У пожилых пациентов с катарактой активность наиболее значимых при сахарном диабете ферментов целесообразно сравнивать одновременно в сыворотке крови и слезной жидкости. Проведено изучение активности шести ферментов у пациентов с возрастной и диабетической катарактой. За исключением ЛЗЦ и ЛДГ, активность остальных исследованных ферментов в слезной жидкости значительно ниже, чем в сыворотке крови. Важнейшим ферментом энергетического метаболизма в слезной жидкости является лактатдегидрогеназа, ответственная за анаэробное преобразование пирувата в лактат. Результаты сравнения сывороточных уровней лизоцима с уровнями этого фермента в слезной жидкости у больных с возрастной и диабетической катарактой подтвердили факт снижения концентрации лизоцима в слезах, связанный и с возрастом, и с сахарным диабетом. Полученные результаты исследования наиболее значимых ферментов слезной жидкости у больных с возрастной и диабетической катарактой могут повысить эффективность диагностики и лечения нарушений катарактогенеза.