Новые факторы, определяющие вариабельность циркадианных ритмов офтальмотонуса и показателя перфузионного давления у больных глаукомой

В настоящее время наиболее научно обоснованными местными факторами риска развития и прогрессирования глаукомы считают повышенный уровень внутриглазного давления (ВГД) и его неустойчивость в течение суток, что обусловлено местными гидромеханическими нарушениями. Вместе с тем, не прекращается изучение других факторов, влияющих на изменения уровней офтальмотонуса. Например, было установлено, что свет является одним из самых главных факторов, влияющих на интенсивность циклических колебаний различных биологических процессов, в том числе, и колебаний уровня ВГД. В то же время, глаукома может приводить к различным нарушениям сна по причине несоответствия между циклами «сон-бодрствование». Одной из причин этого является гибель ганглиозных клеток сетчатки и их аксонов. Такие повреждения опосредованно приводят к снижению выработки меланопсина — зрительного пигмента, который находится в сетчатке, но не принимает участие в зрительном процессе, однако обеспечивает реализацию циркадианных ритмов «сон-бодрствование» и опосредованно влияет на супрессию эпифизарного мелатонина. Вероятнее всего, мелатонин играет защитную роль при возникновении и прогрессировании глаукомы, защищая клетки сетчатки от воздействия свободных радикалов и оказывая непосредственное влияние на уровень ВГД. Изменение уровня офтальмотонуса и, в частности, его понижение, происходит под влиянием мелатонина. В связи с этим, глаукома, как заболевание, при котором происходит гибель клеток сетчатки, в том числе, и вырабатывающих меланопсин, дает возможность для изучения нарушений циклических ритмов. Мелатонин также действует и на такие доказанные факторы риска и прогрессирования глаукомы, как артериальная гипертензия и сахарный диабет. Опубликованы отдельные результаты о применении агонистов мелатонина в эксперименте и клинической практике. Так, при их использовании, помимо местного и системного гипотензивного действия, нормализуется сон пациентов. Данные о влиянии мелатонина на прямое и косвенное снижение уровня офтальмотонуса, а также его нейропротекторное действие и уменьшение проявления депрессии может быть в дальнейшем использовано при комплексном лечении пациентов с глаукомой.

1. Nesterov A. P., Cherkasova I. N., Abakumova L. Ja. [Glaucoma and eye hypertention; discriminant analysis of group of diagnostic signs]. Glaukoma i gipertenzija glaza: diskriminantnyj analiz gruppy diagnosticheskih priznakov. [Annals of ophthalmology]. Vestnik oftal’mologii. 1983;4:6‑10 (in Russ)

2. Nesterov A. P. [Glaukoma]. M.; 2008; 360 p. (in Russ)

3. Nesterov A. P., Bunin A. Ja., Kacnel’son L. A. [Intraocular pressure. Physiology and pathology]. Vnutriglaznoe davlenie. Fiziologija i patologija. Мoscow, 1974:381 p. (in Russ).

4. Liu J. H., Zhang X., Kripke D. F. Twenty-four-hour intraocular pressure pattern associated with early glaucomatous changes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003;44 (4):1586‑1590.

5. Asrani S., Zeimer R., Wilensky J. Large diurnal fluctuations in intraocular pressure are an independent risk factor in patients with glaucoma. J Glaucoma. 2000; 9 (2):134‑142.

6. Renard E., Palombi K., Gronfier C. Twenty-four hour (Nyctohemeral) rhythm of intraocular pressure and ocular perfusion pressure in normal-tension glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010;51 (2):882‑889.

7. Maslennikov A. I. [About day intraocular pressure fluctuations in glaucoma]. O dnevnyh kolebanijah vnutriglaznogodavlenija pri glaukome. [Annals of ophthalmology]. Vestnik oftal’mologii. 1904;5:745‑746. (in Russ).

8. Astahov Yu. S., Ustinova E. I., Katinas G. S. [About traditional and modern ways of oftalmotonus fluctuations reserch] O tradicionnyh i sovremennyh sposobah issledovanija kolebanij oftal’motonusa. [Ophthalmologis sheets] Oftal’mologicheskie vedomosti. 2008;1 (2):7‑12. (in Russ).

9. Schacknow P. N., Samples J. R. Glaucoma book. A Practical, Evidence-Based Approach to Patient Care. Springer. 2010. 1043p.

10. Hannibal J., Hindersson P., Ostergaard J., Georg B. Melanopsin is expressed in PACAp containing retinal ganglion cells of the human retinohypothalamic tract. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004;45 (11):4202‑4209.

11. Wee R., Van Gelder R. N. Sleep disturbances in young subjects with visual dysfunction. Ophthalmology. 2004;111 (2): 297‑302.

12. Feigl B., Mattes D., Thomas R. Intrinsically photosensitive (melanopsin) retinal ganglion cell function in glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;52 (7):4362‑4367.

13. Kankipati L., Girkin C. A., Gamlin P. D. The post-illumination pupil response is reduced in glaucoma patients. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;52 (5):2287‑2292.

14. Girardin G. L., Kripke D. F., Zizi F. Daily illumination exposure and melatonin: influence of ophthalmic dysfunction and sleep duration. J Circadian Rhythms. 2015;1:3‑13.

15. Lundmark P. O., Pandi-Perumal S. R., Srinivasan V. Melatonin in the eye: implications for glaucoma. Exp Eye Res. 2007;84 (6):1021‑1030.

16. Rowland J. M., Potter D. E., Reiter R. J. Circadian rhythm in intraocular pressure: a rabbit model. Curr Eye Res. 1981;1 (3):169‑173.

17. Samples J. R., Krause G., Lewy A. J. Effect of melatonin on intraocular pressure. Curr Eye Res. 1988;7 (7):649‑653.

18. Liu J., Gokhale P. A., Loving R. T. Laboratory assessment of diurnal and nocturnal ocular perfusion pressures in humans. J Ocular Pharm. Therap. 2003;19 (4):291‑297.

19. Choi J., Kyung H. K., Jeong J. Circadian fluctuation of mean ocular perfusion pressure is a consistent risk factor for normal-tension glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2007;48 (1): 104‑111.

20. Choi J., Jeong J., Cho H., Kook M. S. Effect of nocturnal blood pressure reduction on circadian fluctuation of mean ocular perfusion pressure: A risk factor for normal tension glaucoma. Invest Ophthalmol Visual Sci. 2006;47 (3):831‑836.

21. Sung K. R., Lee S., Park S. B. Twenty-four hour ocular perfusion pressure fluctuation and risk of normal-tension glaucoma progression. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009;50 (11):5266‑5274.

22. Jurgens C., Grossjohann R., Tost F. H. Relationship of systemic blood pressure with ocular perfusion pressure and intraocular pressure of glaucoma patients in telemedical home monitoring. Med Sci Monit. 2012;18 (11):85‑89.

23. Sehi M., Flanagan J. G., Zeng L. The association between diurnal variation of optic nerve head topography and intraocular pressure and ocularperfusion pressure in untreated primary open-angle glaucoma. J Glaucoma. 2011;20 (1):44‑50.

24. Girardin J. L. Circadian rhythm dysfunction in glaucoma: A hypothesis J. Circadian rhythms. 2008;6 (1):1‑8.

25. Provencio I., Rodriguez I. R., Jiang G. A novel human opsin in the inner retina. J Neurosci. 2000;20 (2):600‑605.

26. Czeisler C. A., Allan J. S., Strogatz S. H. Bright light resets the human circadian pacemaker independent of the timing of the sleep-wake cycle. Science. 1986; 233 (4764):667‑671.

27. Reme C. E., Wirz-Justice A., Terman M. The visual input stage of the mammalian circadian pacemaking system: I. Is there a clock in the mammalian eye? J Biol Rhythms. 1991;6 (1):5‑29.

28. Rietveld W. J. Neurotransmitters and the pharmacology of the suprachiasmatic nuclei. Pharmacol Ther. 1992;56 (1):119‑130.

29. Tabandeh H., Lockley S. W., Buttery R. Disturbance of sleep in blindness. Am J Ophthalmol. 1998;126 (5):707‑712.

30. Andres-Guerrero V., Molina-Martinez I., Peral A. The use of mucoadhesive polymers to enhance the hypotensive effect of a melatonin analogue, 5‑MCA-NAT, in rabbit eyes. Invest Ophthmol Vis Sci. 2011;52 (3):1507‑1515.

31. Alarma-Estrany P., Guzman-Aranguez A., Huete F. Design of novel melatonin analogs for the reduction of intraocular pressure in normotensive rabbits. J Pharmacol Exp Ther. 2011;337 (3):703‑709.

32. Makashova N. V., Nichiporuk I. A., Vasil’eva G. Ju. [Dynamics of visual functions, intraocular pressure and feature of the psychophysiological status at glaucoma patients carrying out therapy by metalotin] Dinamika zritel’nyh funkcij, vnutriglaznogo davlenija i osobennosti psihofiziologicheskogo statusa u bol’nyh glaukomoj pri provedenii terapii preparatami melatonina. [Glaucome] Glaukoma 2013;3 (1):26‑31. (in Russ).

33. Pescosolido N., Gatto V., Stefanucci A. Oral treatment with the melatonin agonist agomelatine lowers the intraocular pressure of glaucoma patients. Ophthmalmic Physiol Opt. 2015;32 (5):201‑205.

34. Langman M. J., Lancashire R. J., Cheng K. K. Systemic hypertension and glaucoma: mechanisms in common and co-occurrence. Br J Ophthalmol. 2005;89 (8):960‑963.

35. Mitchell P., Lee A. J., Rochtchina E. Open-angle glaucoma and systemic hypertension: the blue mountains eye study. J Glaucoma. 2004;13 (4):319‑326.

36. Memarzadeh F., Ying-Lai M., Azen S. P. Associations with intraocular pressure in Latinos: the Los Angeles Latino Eye Study. Am J Ophthalmol. 2008;146 (1):69‑76.

37. Scheer F. A., Van Montfrans G. A., Van Someren E. J. Daily nighttime melatonin reduces blood pressure in male patients with essential hypertension. Hypertension. 2004;43 (2):192‑197.

38. O’brien I. A., Lewin I. G., O’hare J. P. Abnormal circadian rhythm of melatonin in diabetic autonomic neuropathy. Clin Endocrinol (Oxf). 1986;24 (4):359‑364.