Бновленная информация о патофизиологии

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8170279/
Обновленная информация о патофизиологии птеригиума

Птеригиум является относительно распространенным заболеванием глазной поверхности. Клинические аспекты и варианты лечения изучались много лет назад, но все еще существует много неопределенностей. Основной патологический путь и роль наследственности в развитии птеригиума по-прежнему остаются привлекательными для исследователей. Роль птеригиума в неровностях роговицы, в дополнение к рефракционным свойствам удаления птеригиума, все больше признается в многочисленных исследованиях. Связь между птеригиумом и неоплазией поверхности глаза бросает вызов традиционным представлениям о безопасном профиле заболевания. Необходимость комплексной системы клинической классификации способствовала гомогенизации исследований и прогнозированию частоты рецидивов птеригиума после хирургического удаления. Развитие хирургических методов связано с некоторыми осложнениями, диагностика и лечение которых необходимы для офтальмохирургов. Согласно обзору, основным фактором риска прогрессирования птеригиума остается ультрафиолетовое облучение. Основная часть клинической оценки должна состоять из дифференциации между типичной и атипичной птеригией, где последняя может быть связана с риском неоплазии глазной поверхности. Влияние птеригиума на астигматизм и аберрации роговицы может вызвать необходимость раннего удаления с целью уменьшения вторичной аномалии рефракции. 

Ключевые слова: патофизиология, птеригиум, хирургическое удаление.

Птеригиум (также известный как серферский глаз) представляет собой заболевание поверхности глаза, характеризующееся, главным образом, крыловидным разрастанием лимбальной и конъюнктивальной ткани над прилегающей роговицей. В результате изменений локального гомеостаза поверхности глаза основные компоненты птеригиума включают пролиферативные скопления лимбальных стволовых клеток (ЛСК), эпителиальную метаплазию, активную фиброваскулярную ткань, воспаление и нарушение слоя Боумена вдоль инвазивной верхушки птеригиума. ¹ Поскольку экспериментальные модели не смогли вызвать образование птеригиума у ​​животных, кажется, что птеригиум — это глазное заболевание, наблюдаемое только у людей. ² Хотя это заболевание глаз известно много лет назад, многочисленные исследования, проведенные в области патофизиологии и лечения птеригиума, так и не разрешили некоторые основные сомнения в отношении этого распространенного заболевания глазной поверхности.

Эпидемиология
В зависимости от популяционных исследований распространенность птеригиума находится в диапазоне от 1% до более чем 30%. ^3– 7 Согласно метаанализу 20 исследований, опубликованных в 2015 г., общая распространенность птеригиума составляет около 10%. ⁸ Максимальный уровень распространенности птеригиума был зарегистрирован в китайском исследовании сельского населения, где он составил 33%. ⁹
Некоторыми зарегистрированными факторами риска птеригиума являются возраст, ^3 , 4 мужской пол, ^10 , 11 опыт работы на открытом воздухе, ^3 , 12 низкий уровень образования, ⁵ проживание в сельской местности, ¹¹ низкий доход, ⁵ более темный цвет кожи, ³ и курение. ⁵ В североамериканском исследовании сообщалось, что распространенность птеригиума в 2,5–3 раза выше среди чернокожего населения по сравнению с белым. ³ Несмотря на свое всемирное распространение, птеригиум наиболее часто встречается на географической широте 40° вокруг экватора. ¹³ Сообщается, что уровень распространенности птеригиума в этой области более чем в 10 раз выше, чем за ее пределами, ¹⁴ что убедительно подтверждает роль ультрафиолетового (УФ) облучения в патогенезе птеригиума.
Гистопатология
Эпителиальные клетки птеригиума
Основные гистологические находки в образце птеригиума от поверхности до глубины включают врастание эпителиальных клеток птеригиума с пролиферативными признаками, плоскоклеточную метаплазию, гиперплазию бокаловидных клеток, подлежащий разрушенный слой Боумена, стромальные фибробласты и сосуды, измененный внеклеточный матрикс (ECM) с накоплением коллагена и эластиновые волокна и воспалительная инфильтрация.
Открытие клеток птеригиума и их миграционных и пролиферативных способностей произвело революцию в традиционных представлениях о патогенезе птеригиума. Долгое время считалось, что прогрессирование птеригиума является результатом двух последовательных событий в лимбальной области: (1) первичного нарушения лимбального барьера из-за хронического воздействия УФ-излучения и (2) и последующего обширного разрастания ткани конъюнктивы, кровеносных сосудов, и воспалительные клетки над соседней роговицей в результате активного процесса, называемого конъюнктивализацией. ¹⁹ Считалось, что процесс конъюнктивализации происходит по всей длине врастающей ткани птеригиума, от головы до тела. Однако результаты дальнейших исследований не согласовывались с более ранними впечатлениями. Бай и коллеги ²⁰ продемонстрировали пространственное присутствие пролиферирующих стволовых клеток над тканью птеригиума. Выявлено, что над головкой птеригиума располагаются эпителиальные клетки с такими пролиферативными маркерами, как р63 и СК15, а над лимбом эти факторы отсутствуют. Также сообщалось, что PAX6 преобладает в области головы, а матриксные металлопротеиназы (MMP) 2 и 9 локализуются только над краем головы. ²⁰ Эти топографические данные продемонстрировали миграционный фронт и пролиферативную способность LSCs, расположенных в головке птеригиума, которые действуют как пролиферативная батарея для прогрессивного роста и как миграционная сила посредством MMP-индуцированной деградации ECM. В соответствии с этой пространственной дивергенцией в настоящее время считается, что головка птеригиума с ее измененными ЛСК ответственна за патогенез птеригиума, и патологические события не могут быть оправданы только дефектом лимбального барьера и конъюнктивализацией. ²⁰ Критическим фактором для инициации птеригиума является лимбальная реорганизация посредством образования клеток птеригиума, а не простая лимбальная недостаточность. Предполагается, что эта реорганизация связана с повреждениями, вызванными УФ-излучением, или с генетической предрасположенностью. Помимо клеток птеригиума, цитология популяции поверхностных клеток в образце птеригиума выявила уникальную особенность поверхности птеригиума: плоскоклеточную метаплазию, связанную с увеличением популяции бокаловидных клеток. ²³
Плоскоклеточная метаплазия является следствием широкого спектра заболеваний глазной поверхности, включая синдром сухого глаза и дефицит витамина А. ²⁴ Для него характерно расслоение эпителиальных клеток в сочетании с аномальной кератинизацией. На клеточном уровне плоскоклеточная метаплазия проявляется уплощением и увеличением поверхностных эпителиальных клеток и пикнотическими изменениями клеточных ядер. ²⁴ Сообщалось, что плоскоклеточная метаплазия присутствует более чем в 70% случаев птеригиума, ²³ и это заставило некоторых авторов предположить связь между птеригиумом и синдромом сухого глаза. ^25 , 26  Еще одним признаком, наблюдаемым примерно в 50% случаев, является пигментация эпителия. ²² Наличие отложений пигмента может быть подтверждено воздействием УФ-излучения.
Этиология и факторы риска
Предыдущие исследования показали, что с птеригиумом связаны многочисленные факторы риска, включая УФ-излучение, ^30 , 31 раздражители окружающей среды, такие как пыль и ветер, ¹³ вирусные агенты, ^32 , 33 семейные и наследственные факторы, ³⁴ а также иммунологические и воспалительные факторы. ^35 , 36
Другие факторы риска, предложенные в недавних исследованиях, могут включать факторы транскрипции, белок, связывающий элемент ответа цАМФ, ³⁷ фосфолипазу D, ³⁸ белок цитохрома P450 1A1, ³⁹ и аквапорин-1 и аквапорин-3. ⁴⁰ Несмотря на наше недавнее расширение знаний о роли различных факторов в патогенезе птеригиума, воздействие солнечного света остается наиболее важным фактором риска возникновения и прогрессирования птеригиума.
Ультрафиолетовое облучение
О связи между развитием птеригиума и УФ-облучением можно судить по многочисленным эпидемиологическим исследованиям. ⁴¹ «Зона птеригиума» была описана как область между 40° к северу и югу от экватора, где более высокая интенсивность УФ-излучения влияет на население региона. ⁴² Сходство между гистопатологическими данными УФ-индуцированного повреждения кожи и птеригиума подтверждает эту идею. ⁴³ Кроме того, известно, что назальная предрасположенность к заболеваемости птеригиумом коррелирует с более чем 20-кратным увеличением облучения лимба носа, что делает эту область более уязвимой для УФ-индуцированных повреждений и развития птеригиума. ^13 , 44
UVA и UVB являются основными подтипами солнечных УФ-лучей, достигающих поверхности глаза. Хотя первоначальные исследования были сосредоточены на роли УФ-В в повреждении ДНК и изменении внутриклеточной передачи сигналов при заболеваниях поверхности глаза, эпидемиологические исследования показали, что и УФ-В, и УФ-А связаны с развитием птеригиума. Индуцируя активные формы кислорода, UVA вызывает косвенное повреждение ДНК и активацию факторов транскрипции, которые регулируют экспрессию множества генов, участвующих в изменениях ECM. ^45 , 46
УФ-свет может индуцировать развитие птеригиума за счет повреждения лимбальных LSC, ^16 , 47 изменения функции стромальных фибробластов, ¹⁷ или индукции воспалительных реакций. ⁴⁸ Среди них воспалительные реакции могут иметь наименьшее значение. ^49 , 50 Была предложена двухстадийная гипотеза роли УФ в развитии птеригиума; инициация процесса зависит от повреждения ЛСК и образования клеток птеригиума, а прогрессирование происходит за счет нарушения лимбального барьера, повышения уровня воспалительных цитокинов и продукции факторов роста и ММП. ⁴²
Воздействие ультрафиолета также является причиной аномального поведения фибробластов птеригиума. Выявлено, что эти фибробласты обладают большей пролиферативной способностью по сравнению с нормальными стромальными клетками конъюнктивы. ¹⁷ Они могут образовывать колонии в культуральной среде, требуют меньшего количества экзогенного фактора роста для активации и характеризуются удлиненными ядрами и неправильными ядерными порами при электронной микроскопии. ^56 , 57 Было предложено три разных пути для УФ-индуцированной активации фибробластов птеригиума: (1) они могут быть повреждены непосредственно УФ-излучением через множественные изменения ДНК; (2) LSC, измененные УФ-излучением, могут активировать нижележащие фибробласты посредством механизма, зависящего от трансформирующего фактора роста-β (TGF-β) и фактора роста фибробластов (b-FGF); ⁵² или (3) повреждение эндотелиальных клеток конъюнктивы может изменить метаболизм стромальных фибробластов, что проявляется изменением экспрессии волокон коллагена и эластина. ⁵⁸ Хотя считается, что УФ-излучение играет основную роль в формировании фибробластов птеригиума, существуют противоположные мнения по этому вопросу. ^59 , 60 Эти гипотезы могут поставить под сомнение роль УФ в изменениях фибробластов птеригиума.
Наконец, в патогенезе птеригиума участвуют УФ-индуцированное воспаление и ремоделирование тканей. Многочисленные исследования сообщают о более высоких уровнях воспалительных цитокинов, факторов роста и ММП при птеригии. ^43 , 61 Эксперименты in vitro показали, что повышенная экспрессия этих факторов в клетках птеригиума индуцируется УФ-излучением. ⁴² Опосредованные УФ-излучением изменения лимбальных стволовых клеток индуцируют продукцию многочисленных воспалительных факторов и ММП, способствуя воспалению, ангиогенезу и инвазии птеригиума. Точно так же фибробласты птеригиума, активированные УФ-излучением, продуцируют высокие уровни факторов роста и внеклеточных ферментов, которые облегчают инвазию птеригиума посредством ремоделирования ВКМ и растворения слоя Боумена. ⁴²
Рекомендации
22. Reda AM, Shaaban YMM, Saad El-Din SA. Histopathological parameters in pterygia and significant clinical correlations. J Ophthalmic Vis Res 2018; 13: 110–118. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
94. Minami K, Miyata K, Otani A, et al. Detection of increase in corneal irregularity due to pterygium using Fourier series harmonic analyses with multiple diameters. Jpn J Ophthalmol 2018; 62: 342–348. [PubMed] [Google Scholar]
107. Minami K, Tokunaga T, Okamoto K, et al. Influence of pterygium size on corneal higher-order aberration evaluated using anterior-segment optical coherence tomography. BMC Ophthalmol 2018; 18: 166. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
119. Aidenloo NS, Motarjemizadeh Q, Heidarpanah M. Risk factors for pterygium recurrence after limbal-conjunctival autografting: a retrospective, single-centre investigation. Jpn J Ophthalmol 2018; 62: 349–356. [PubMed] [Google Scholar]
122. Kim KW, Kim JC. Current approaches and future directions in the management of pterygium. Int J Ophthalmol 2018; 11: 709–711. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
125. Sabater-Cruz N, Dotti-Boada M, Rios J, et al. Postoperative treatment compliance rate and complications with two different protocols after pterygium excision and conjunctival autografting. Eur J Ophthalmol. Epub ahead of print 27 April 2020. DOI: 10.1177/1120672120917335. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
177. Kumar S, Singh R. Pterygium excision and conjunctival autograft: a comparative study of techniques. Oman J Ophthalmol 2018; 11: 124–128. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
182. Ucar F, Cetinkaya S. The results of preoperative topical brimonidine usage in pterygium surgery. J Ocul Pharmacol Ther 2020; 36: 234–237. [PubMed] [Google Scholar]
184. Sun Y, Zhang B, Jia X, et al. Efficacy and safety of bevacizumab in the treatment of pterygium: an updated meta-analysis of randomized controlled trials. J Ophthalmol 2018; 2018: 4598173. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
185. Zhang Q, Bao N, Liang K, et al. Adjuvant use of Cyclosporine A in the treatment of primary pterygium: a systematic review and meta-analysis. Cornea 2018; 37: 1000–1007. [PubMed] [Google Scholar]