Нейротрофические факторы и клеточная терапия в лечении глаукомной оптической нейропатии


https://doi.org/10.25276/0235-4160-2016-1-78-84

Полный текст:


Аннотация

В настоящее время принято считать, что глаукома является мультифакториальным нейродегенеративным заболеванием, в процессе которого возникает гибель ганглиозных клеток сетчатки (ГКС), прогрессирующая оптическая нейропатия и нарушение полей зрения.

В ряде крупных многоцентровых исследований последних лет убедительно показано, что эффективное снижение внутриглазного давления медикаментозными и хирургическими методами не гарантирует длительную стабилизацию глаукоматозного процесса, в связи с чем у ряда пациентов продолжает прогрессировать нейродегенеративный процесс. Данное обстоятельство определяет необходимость поиска новых путей терапии глаукомной оптической нейропатии, одним из которых может стать нейропротекция на основе методов клеточной терапии.

Показано, что основным механизмом гибели ГКС при глаукоме, как и при других нейродегенеративных заболеваниях, является апоптоз. Среди растущего числа выявленных пусковых механизмов апоптоза ГКС выделяются факторы, играющие в этом процессе ведущую роль, особенно блокирующих аксоплазматический транспорт нейротрофинов.

Нейротрофины – это семейство структурно и функционально сходных полипептидов, играющих важную роль в процессах дифференциации, переживания и регенерации нейронов.

Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что нейротрофические факторы, особенно нейротрофический фактор головного мозга (НФГМ) и фактор роста нервов (ФРН), значительно повышают выживаемость ГКС в экспериментальных моделях глаукомы.

Установлено, что мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (ММСК) способны выделять большое количество биологически активных факторов, в том числе и нейротрофины, как in vivo, так и в экспериментах in vitro.

ММСК лимбальной зоны глазного яблока фенотипически соответствуют мезенхимным стволовым клеткам костного мозга. При культивировании они выделяют большое количество разнообразных цитокинов, интерлейкинов, ростовых факторов и могут рассматриваться как претенденты на клеточную терапию в лечении глаукомной оптической нейропатии методом трансплантации аллогенных фрагментов лимба.


Об авторах

С. А. Борзенок
ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России»; ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им А.И. Евдокимова» Минздрава России
Россия

докт. мед. наук, зав. Центром фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем, 127486, Москва, Бескудниковский бульвар, 59а;

профессор кафедры глазных болезней



М. Х. Хубецова
ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России»
Россия

аспирант Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем,

127486, Москва, Бескудниковский бульвар, 59а



Н. А. Гаврилова
ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им А.И. Евдокимова» Минздрава России
Россия

докт. мед. наук, профессор, зав. кафедрой глазных болезней,

127473, ул. Делегатская, 20, стр. 1



И. Н. Сабурина
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»; ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России
Россия

докт. биолог. наук, профессор, зав. лабораторией клеточной биологии и патологии развития,  125315, Москва, ул. Балтийская, 8;

профессор кафедры патофизиологии,  125993, Москва, ул. Баррикадная, 2/1,  rmapo@rmapo.ru



Х. Д. Тонаева
ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России»
Россия

канд. мед. наук, врач-офтальмолог, зав. Глазным тканевым банком,

127486, Москва, Бескудниковский бульвар, 59а



Список литературы

1. Алексеев В.Н., Газизова И.Р. Нейродегенеративные изменения у больных первичной открытоугольной глаукомой // Практ. медицина. – 2012. – № 4. – С. 154-156.

2. Борзенок С.А., Онищенко Н.А., Тонаева Х. Д. и др. Длительная нормотермическая консервация лимбальных трансплантатов как способ повышения количества и активности ММСК-подобных лимбальных клеток // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2012. – Т. XIV, № 2. – С. 77-85.

3. Борзенок С.А., Онищенко Н.А., Тонаева Х. Д. и др. Сотрансплантация ММСК-подобных клеток лимба способствует местной иммунокоррекции и прозрачному приживлению трансплантата роговицы при кератопластике высокого риска // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2014. – Т. XVI, № 1. – С. 12-20.

4. Вересов В.Г. Структурная биология апоптоза. – Минск: Белорусская наука, 2008. – 432 с.

5. Волков В.В. Глаукома при псевдонормальном давлении: Руководство для врачей. – М.: Медицина, 2001. – 352 с.

6. Газизова И.Р., Загидуллина А.Ш. К вопросу о нейродегенерации при глаукоме // Современный проблемы науки и образования (Электронный научный журнал). – 2013. – № 1. – URL: http://www.scienceeducation.ru/pdf/2013/1/424.pdf.

7. Гомазков О.А. Нейротрофические факторы мозга: Справочно-информационное издание. – М., 2004. – 311 с.

8. Гомазков О.А. Старение мозга и нейротрофическая терапия. – М.: ИКАР, 2011. – 92 с.

9. Егоров Е.А., Брежнев A.Ю., Егоров А.Е. Нейропротекция при глаукоме: современные возможности и перспективы // РМЖ «Клиническая офтальмология». – 2014. – № 2. – С. 108-112.

10. Лауреаты нобелевской премии: Энциклопедия: В 2 т. Т. 1: А-Л. – М.: Прогресс, 1992. – 775 с.

11. Шпак А.А., Соколовская Т.В., Кобахидзе Н.Г. и др. Цилиарный нейротрофический фактор и его значение в офтальмологии (обзор литературы) // Офтальмохирургия. – 2012. – № 4. – С. 82-85.

12. Шумаков В.И., Онищенко Н.А. Биологические резервы клеток костного мозга и коррекция органных дисфункций. – М.: Лавр. – 2009. – 308 с.

13. Ярилин А.А. Апоптоз и его роль в целостном организме // Глаукома. – 2003. – № 2. – С. 46-54.

14. EGS Terminology and Guidelines for Glaucoma. 3rd Edition. – 2008.

15. Agarwal N., Agarwal R., Kumar D.M. et al. Comparison of expression profile of neurotrophins and their receptors in primary and transformed rat retinal ganglion cells // Mol. Vis. – 2007. – Vol. 13. – P. 1311–1318.

16. Bai Y., Dergham P., Nedev H. et al. Chronic and acute models of retinal neurodegeneration TrkA activity are neuroprotective whereas p75NTR activity is neurotoxic through a paracrine mechanism // J. Biol. Chem. – 2010. – Vol. 285, № 50. – P. 39392-39400.

17. Borlongan C.V. Recent preclinical evidence advancing cell therapy for Alzheimer’s disease // Exp. Neurol. – 2012. – Vol. 237, № 1. – P. 142-146.

18. Brunet A., Datta S.R., Greenberg M.E. Transcription-dependent and independent control of neuronal survival by the PI3K-Akt signaling pathway // Curr. Opin. Neurobiol. – 2001. – Vol. 11. – P. 297-305.

19. Bull N.D., Johnson T.V., Martin K.R. Stem cells for neuroprotection in glaucoma. // Prog. Brain Res. – 2008. – Vol. 173. – P. 511-519.

20. Chao M.V. Neurotrophins and their receptors: a convergence point for many signalling pathways // Nat. Rev. Neurosci. – 2003. – Vol. 4. – P. 299-309.

21. Conforti L., Adalbert R., Coleman M.P. Neuronal death: where does the end begin? // Trends Neurosci. – 2007. – Vol. 30, № 4. – P. 159-166.

22. Crigler L., Robey R. C., Asawachaicharn A. et al. Human mesenchymal stem cell subpopulations express a variety of neuro-regulatory molecules and promote neuronal cell survival and neuritogenesis // Exp. Neurol. – 2006. – Vol. 198, № 1. – P. 54-64.

23. Cunningham M.A., Edelman J.L., Kaushal S. Intravitreal steroids for macular edema: the past, the present, and the future // Surv. Ophthalmol. – 2008. – Vol. 53, № 2. – P. 139-149.

24. Du Y., Funderburgh M.L., Mann M.M. et al. Multipotent stem cells in human corneal stroma // Stem Cells. – 2005. – Vol. 23. – P. 1266-1275.

25. Gupta N., Yücel Y.H. Glaucoma and the brain // J. Glaucoma. – 2001. – Vol. 10. – Р. 28-29.

26. Gupta N., Yücel Y.H. Glaucoma as a neurodegenerative disease // Curr. Opin. Ophthalmol. – 2007. – Vol. 18. – Р. 110-114.

27. Gupta N., Yücel Y.H. Should we treat the brain in glaucoma? // Can. J. Ophthalmol. – 2007. – Vol. 42. – P. 409-413.

28. Hammes H.P., Federoff H.J., Brownlee M. Nerve growth factor prevents both neuroretinal programmed cell death and capillary pathology in experimental diabetes // Mol. Med. – 1995. – Vol. 1. – P. 527-534.

29. Harper M.M., Grozdanic S.D., Blits B. et al. Transplantation of BDNF secreting

30. mesenchymal stemcells provides neuroprotection in chronically hypertensiverat eyes // Inv. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2011. – Vol. 52. – P. 4506-4515.

31. Hu Y., Tan H. B., Wang X. M. et al. Bone marrow mesenchymal stem cells protect against retinal ganglion cell loss in aged rats with glaucoma // Clin. Interv. Aging. – 2013. – Vol. 8. – P. 1467-1470.

32. Je H.S., Yang F., Ji Y. et al. Role of pro-brain-derived neurotrophic factor (proBDNF) to mature BDNF conversion in activity-dependent competition at developing neuromuscular synapses // Proc. Natl Acad. Sci. USA. – 2012. – Vol. 109. – P. 15924-15929.

33. Johnson T.V., Bull N.D., Hunt D.P. et al. Neuroprotective effects of intravitreal mesenchymal stem cell transplantation in experimental glaucoma // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2010. – Vol. 51. – P. 2051-2059.

34. 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.

35. Lambert W., Agarwal R., Howe W. et al. Neurotrophin and neurotrophin receptor expression by cells of the human lamina cribrosa // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2001. – Vol. 42, № 10. – P. 2315-2323.

36. Lambiase A., Aloe L., Centofanti M. et al. Experimental and clinical evidence of neuroprotection by nerve growth factor eye drops: implications for glaucoma // Proc. Natl Acad. Sci. USA. – 2009. – Vol. 106. – P. 13469-13474.

37. Levkovitch-Verbin H., Sadan O., Vander S. et al. Intravitreal Injections of Neurotrophic Factors Secreting Mesenchymal Stem Cells Are Neuroprotective in Rat Eyes following Optic Nerve Transection // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2010. – Vol. 51, № 12. – P. 6394-6400.

38. Ley N., Melamed E., Offen D. Apoptosis and Parkinson`s disease // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. – 2003. – Vol. 27, № 2. – P. 245-250.

39. Li L-Y, Li J-T, Wu Q-Y. et al. Transplantation of NGF-gene-modified bone marrow stromal cells into a rat model of Alzheimer’ disease // J. Mol. Neurosci. – 2008. – Vol. 34. – P. 157-163.

40. Liang C.M., Weng S.J., Tsai T.H. et al. Neurotrophic and neuroprotective potential of human limbus-derived mesenchymal stromal cells // Cytotherapy. – 2014. – Vol. 16, № 10. – P. 1371-1383.

41. 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.

42. Morrison J.C., Moore C.G., Deppmeier L.M. et al. A rat model of chronic pressureinduced optic nerve damage // Exp. Eye Res. – 1997. – Vol. 64. – P. 85-96.

43. Polisetty N., Fatima A., Madhira S.L. et al. Mesenchymal cells from limbal stroma of human eye // Mol. Vis. – 2008. – Vol. 14. – P. 431-442.

44. Quigley H.A. Neuronal death in glaucoma // Prog. Retin. Eye Res. – 1999. – Vol. 18. – P. 39-57.

45. Quigley H.A., Broman A.T. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020 // Br. J. Ophthalmol. – 2006. – Vol. 90, № 3. – P. 262-267.

46. Quigley H.A., McKinnon S.J., Zack D.J. et al. Retrograde axonal transport of BDNF in retinal ganglion cells is blocked by acute IOP elevation in rats // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2000. – Vol. 41, № 11. – P. 3460-3466.

47. Shimohama S. Apoptosis in Alzheimer`s disease // Apoptosis. – 2000. – Vol. 5, № 1. – P. 9-16.

48. Sommer A. Intraocular pressure and glaucoma // Am J. Ophthalmol. – 1989. – Vol. 107. – P. 186-188.

49. Verbeke S., Meignan S., Lagadec C. et al. Overexpression of p75NTR increases survival of breast cancer cells through p21waf1 // Cell. Signal. – 2010. – Vol. 22. – P. 1864–1873.

50. Xu L., Zhou S., Feng G-Y. et al. Neural stem cells enhance nerve regeneration after sciatic nerve injury in rats // Mol. Neurobiol. – 2012. – Vol. 46. – P. 265-274.

51. Yu S., Tanabe T., Dezawa M. et al. Effects of bone marrow stromal cell injection in an experimental glaucoma model // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2006. – Vol. 344. – P. 1071-1079.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Борзенок С.А., Хубецова М.Х., Гаврилова Н.А., Сабурина И.Н., Тонаева Х.Д. Нейротрофические факторы и клеточная терапия в лечении глаукомной оптической нейропатии. Офтальмохирургия. 2016;(1):78-84. https://doi.org/10.25276/0235-4160-2016-1-78-84

For citation: Borzenok S.A., Khubetsova M.K., Gavrilova N.A., Saburina I.N., Tonaeva K.D. Neurotrophic factors and cell therapy in the treatment of glaucomatous optic neuropathy. Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2016;(1):78-84. (In Russ.) https://doi.org/10.25276/0235-4160-2016-1-78-84

Просмотров: 161

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0235-4160 (Print)
ISSN 2312-4970 (Online)