Способ лечения атрофии зрительного нерва различной этиологии

Изобретение относится к медицине, а точнее к офтальмологии, и может быть использовано для лечения атрофии зрительного нерва. Проводят транспупиллярное сканирующее облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением. Сразу после завершения облучения интравитреально вводят взвесь аутологичных культивированных мезенхимальных стволовых клеток костного мозга пациента в количестве 1-2×10⁷ в 0,1 мл физиологического раствора. Способ обеспечивает улучшение или стабилизацию зрительных функций.

 

Изобретение относится к медицине, а точнее к офтальмологии, и может быть использовано для лечения атрофии зрительного нерва различной этиологии.

Атрофия зрительного нерва (АЗН) является одной из самых распространенных и прогностически неблагоприятных поражений органа зрения, приводящих к значительному необратимому снижению зрительных функций. Данное заболевание является последствием весьма разнообразных патологических процессов: воспаления, дегенеративных изменений, отека, сдавления и повреждении ЗН. Различают приобретенную АЗН, которая возникает в результате повреждения зрительного нерва, и врожденную, генетически обусловленную. В основании патогенеза АЗН лежат два основных процесса: распад нервных волокон и заместительные процессы. Атрофированные нервные волокна впоследствии замещаются соединительной тканью. Наряду с этим происходит нарушение кровообращения зрительного нерва - запустевают капилляры, питающие пораженные участки. В результате этих изменений атрофия приводит к истончению зрительного нерва. Состояние зрительных функций при этом зависит как от локализации, так и от интенсивности склеротического процесса.

Одним из перспективных методов лечения атрофии зрительного нерва различной этиологии может явиться применение мезенхимальных стволовых клеток (МСК), однако такие методы еще недостаточно разработаны.

Стволовые клетки обладают рядом существенных достоинств: могут обеспечивать регенерацию поврежденных участков через продукцию различных факторов роста и ключевых метаболитов; способны разворачивать программы пролиферации и дифференцировки, восполняя тем самым недостаток активно работающих клеток. В офтальмологии терапевтический потенциал стволовых клеток изучался на животных с наследственной ретинальной патологией, близкой к пигментному ретиниту человека (Lund et al. Subretinal transplantation of genetically modified human cell lines attenuates loss of visual function in dystrophic rats // PNAS. - 2001. - V.98. - N.17. P.9942-9947; Rander et al. Light-driven retinal ganglion cell responses in blind rd mice after neuronal transplantation // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2001. - V.42. - P.1057-1065; Woch et al., 2001; Sagdullaev et al. Retinal transplantation-induced recovery of retinotectal visual function in rodent model of retinitis pigmentosa // Invest. Ophthal. Vis. Sci - 2003. - V.44. - P.1686-1695).

Хотя стволовые клетки взрослого организма обладают более ограниченным потенциалом дифференцировки, чем эмбриональные стволовые клетки, получаемые при культивировании клеток бластоцисты, их применение более безопасно. Кроме того, с точки зрения этики они являются более приемлемым для клинического использования материалом.

В настоящее время в лечении АЗН широко используют медикаментозные воздействия, направленные на увеличение скорости проведения нервного импульса, препараты, снижающие токсические эффекты нейротрансмиттеров, лекарственные средства, улучшающие микроциркуляцию. Однако применения только медикаментозной терапии недостаточно, поэтому лечение дополняют чрескожной электростимуляцией (ЧЭС) ЗН (Компанеец Е.Б., Петровский В.В., Джинджихашвили СИ. Способ лечения атрофии зрительных нервов: А.с 1531267 СССР. Шандурина А.Н. Клинико-физиологические основы нового способа восстановления зрения путем прямых электростимуляций пораженных зрительных нервов: Дис.…д-ра мед. наук. Л., 1985). Но эффективность ЧЭС составляет от 36 до 52% (Рогатина Е.В Клинико-функциональные нарушения зрительной системы у детей при патологии зрительного нерва и сетчатки и восстановление их под действием чрескожной электростимуляции: Автореф. дис.…канд. мед наук - М., 1998). Поэтому наибольшее распространение в лечении АЗН имеет комплексный подход, включающий проведение медикаментозной терапии в комбинации с методом ЧЭС ЗН (Шандурина А.Н. Клинико-физиологические основы нового способа восстановления зрения путем прямых электростимуляций пораженных зрительных нервов Автореф. дис.…д-ра мед. наук - Л., 1985; Шигина Н.А. Клинический анализ результатов лечения пациентов с атрофией зрительного нерва. Глаукома. - 2002 - №1. С.28-34). Недостатками данной комплексной системы являются: чрезмерная фармакологическая нагрузка на организм и возможность побочных реакций, недостаточный функциональный эффект и недостаточная длительность его сохранения: улучшение зрительных функций - в 64-70,3% случаев, стабилизация результатов лишь на 3-4 месяца.

Задачей изобретения является повышение эффективности лечения атрофии зрительного нерва различной этиологии.

Техническим результатом является улучшение или стойкая стабилизация зрительных функций. Технический результат достигается за счет того, что:

1. Транспупиллярное лазерное облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением способствует улучшению миркоциркуляции в облучаемой зоне, а также активации процессов «хоминга» трансплантированных мезенхимальных стволовых клеток в обработанный участок, их приживлению и процессам пролиферации и дифференцировки в направлении поврежденных элементов зрительного нерва.

2. Интравитреальное (в витреальную полость глаза) введение аутологичных культивированных МСК костного мозга пациента после лазерного облучения области диска зрительного нерва сопровождается их избирательной адгезией в данной области, что способствует активации репаративных процессов за счет приживления трансплантированных стволовых клеток в поврежденных участках с последующим размножением и дифференцировкой как трансплантированных, так и резидентных стволовых клеток. Возможность подобных процессов для эмбриональных стволовых клеток и для стволовых клеток взрослого организма показана в экспериментах на животных (Lamba D.A., Karl М.О., Ware СВ., Reh Т.A. Efficient generation of retinal progenitor cells from human embryonic stem cells // PNAS, 2006, v.103, n.34, pp.12769-12774. Meyer J.S., Katz M.L., Maruniak J.A., Kirk M.D. Embrionic stem cell-derived neural progenitors incorporate into degenerating retina and enhance survival of host photoreceptora // Stem Cells, 2006, v.24, n.2, pp.274-283. Fiedlander M. Fibosis and diseases of the eye // J. Clin. Invest., 2007, v.117, n.3, pp.576-586), хотя многие из механизмов реализации терапевтического эффекта изучены не до конца.

Заявленный технический результат может быть получен только при использовании всей совокупности приемов предложенного нами способа.

Способ осуществляется следующим образом. Проводят транспупиллярное сканирующее облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением, например, с длиной волны 632-633 нм, мощностью 10 мВт, диаметр пятна лазерного излучения - 4 мм, общее время облучения - 5 минут. Сразу после завершения облучения интравитреально вводят 0,1 мл аутологичных культивированных МСК костного мозга пациента.

МСК выращиваются в культуре клеток костного мозга, взятых у пациента во время диагностической пункции из грудины или подвздошной кости (объем - 0,5-1,0 мл). Выращивание культуры проводится в специальном боксе для клеточных культур с использованием следующего оборудования: центрифуг с одноразовыми стерильными центрифужными пробирками на 50 мл, термостат воздушный, ламинарный бокс, инвертированный и обычный микроскопы, автоматические пипетки, баллоны с углекислым газом и воздухом, камеры Горяева для подсчета концентрации клеток. Для культивирования клеток исходного костного мозга используются стерильные одноразовые пластиковые культуральные флаконы с площадью дна в 25 и 150 см². При размножении МСК используются следующие среды и растворы: среда RPMI-1640, среда 199, антибиотики: пенициллин, амфотерицин, раствор L-глютамина, эмбриональная телячья сыворотка. За 12-14 последовательных удвоений (в течение 25-30 суток) из исходного количества недифференцированных МСК, содержащихся в полученном пунктате костного мозга пациента и составляющем примерно 10³ клеток, продуцируется примерно (1-2)×10⁷ МСК, необходимых для проведения успешной трансплантации стволовых клеток. Это количество клеток, путем центрифугирования и четырехкратной отмывки освобожденное от культуральной среды, взвешивается в 0,1 мл стерильного физиологического раствора и передается в операционную для интравитреального введения пациенту - донору исходного костного мозга.

Изобретение поясняется следующими данными.

Пример 1. Пациент Н., 26 лет. Диагноз: OD - атрофия зрительного нерва компрессионного генеза. Состояние после контузии тяжелой степени.

Из анамнеза: 6 месяцев назад бытовая травма. Лечился в стационаре по месту жительства с диагнозом: OD - Контузия глазного яблока тяжелой степени. Ретро-парабульбарная гематома. Парез отводящего нерва. Разрыв сосудистой оболочки. Сопутствующий диагноз: сотрясение головного мозга слабой степени.

Острота зрение на 3 сутки после травмы 0.02 н/к. Грубые нарушения по данным ЭЛ и ПЭЧ. Периметрия - не видит точки фиксации. ВГД 17 мм рт.ст. После неоднократно проведенных курсов консервативного лечения: острота зрения 0,08 н/к. По данным периметрии - без динамики.

Пациент пролечен по предложенному способу. Транспупиллярное сканирующее облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением проводили с длиной волны 632-633 нм, мощностью 10 мВт, диаметр пятна лазерного излучения - 4 мм, общее время облучения - 5 минут. Сразу после завершения облучения интравитреально ввели 0,1 мл аутологичных культивированных МСК костного мозга пациента.

Острота зрения через месяц после лечения 0,2 н/к. Периметрия - сужение поле зрения до точки фиксации. Фовеальная чувствительность 15 дБ. Незначительное улучшение по данным ЭЛ и ПЭЧ.

Пример 2. Пациент С., 78 лет. Диагноз: OS - оперированная открытоугольная глаукома, III А. Глаукоматозная оптическая нейропатия. Артифакия. Острота зрения 0,05. Поле зрения концентрически сужено до центра. ВГД 18 мм рт.ст. Неоднократно проведенные курсы консервативного лечения ГОН результатов не дали.

Пациент пролечен по предложенному способу. Транспупиллярное сканирующее облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением проводили с длиной волны 632-633 нм, мощностью 10 мВт, диаметр пятна лазерного излучения - 4 мм, общее время облучения - 5 минут. Сразу после завершения облучения интравитреально ввели 0,1 мл аутологичных культивированных МСК костного мозга пациента.

Острота зрения через месяц после лечения 0,1. Отмечено расширение границ поля зрения на 10 градусов с назальной стороны.

Пример 3. Пациент Б., 56 лет. Диагноз: OS - атрофия зрительного нерва сосудистого генеза. OU - гипертоническая ангиоретинопатия. Из анамнеза: зрение резко снизилось после перенесенного гипертонического криза.

При поступлении острота зрения OS 0,01 н/к. Средние нарушения по данным ЭЛ и ПЭЧ. По данным периметрии - выпадение нижнего поля зрения. ВГД OS 17 мм рт.ст. После неоднократно проведенных курсов консервативного лечения острота зрения 0,1 н/к. По данным периметрии - без динамики.

Пациент пролечен по предложенному способу. Транспупиллярное сканирующее облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением проводили с длиной волны 632-633 нм, мощностью 10 мВт, диаметр пятна лазерного излучения - 4 мм, общее время облучения - 5 минут. Сразу после завершения облучения интравитреально ввели 0,1 мл аутологичных культивированных МСК костного мозга пациента.

Острота зрения через месяц после лечения 0,4 н/к. Отмечено расширение границ поля зрения на 10 градусов. По данным ЭЛ и ПЭЧ - положительная динамика.

Полученные результаты во всех случаях оставались стабильными на протяжении периода наблюдения. Срок наблюдения составил от 12 до 24 месяцев.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает улучшение или стабилизацию зрительных функций.

Способ лечения атрофии зрительного нерва, заключающийся в том, что проводят транспупиллярное сканирующее облучение области диска зрительного нерва низкоинтенсивным лазерным излучением, сразу после завершения облучения интравитреально вводят взвесь аутологичных культивированных мезенхимальных стволовых клеток костного мозга пациента в количестве 1-2·10⁷ клеток в 0,1 мл физиологического раствора.