Изменение содержания лизоцима в слёзной жидкости у пациентов с диабетической ретинопатией (пилотное исследование)

Обоснование. Сахарный диабет 2-го  типа является одним из наиболее распространённых метаболических нарушений человека. Сахарный диабет может приводить к нарушениям во многих тканях структуры глаза, подвергая пациентов риску развития широкого спектра глазных патологий, связанных с изменениями в его переднем и заднем сегментах. Наиболее часто встречающимся осложнением является диабетическая ретинопатия.

Цель исследования: оценить потенциальную клиническую значимость лизоцима в слёзной жидкости как минимально инвазивного биомаркера диабетических офтальмологических нарушений.

Материалы и методы. В ходе исследования были сформированы 3 группы. В 1-ю группу (контрольная, n = 10) вошли условно здоровые люди с отсутствием сахарного диабета 2-го  типа. Во 2-ю  группу (основная  1, n  =  15) вошли пациенты с сахарным диабетом 2-го  типа, но с отсутствием диабетических проявлений на глазном дне. В 3-ю группу (основная 2, n = 15) вошли пациенты с сахарным диабетом 2-го типа и с наличием проявлений диабетической ретинопатии разной степени. У пациентов всех групп оценивали уровень лизоцима слезы.

Результаты. В ходе проведённого исследования было установлено, что  концентрация лизоцима слёзной жидкости у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа была достоверно ниже, по сравнению с условно здоровыми пациентами. У пациентов с наличием диабетической ретинопатии разной степени проявления (непролиферативная и пролиферативная формы) на фоне сахарного диабета 2-го типа наблюдались достоверно более низкие значения лизоцима относительно пациентов с сахарным диабетом 2-го типа, но без диабетических офтальмологических проявлений.

Заключение. Возможно, локальное определение лизоцима в слёзной жидкости может быть потенциальным биомаркером прогрессирования диабетической ретинопатии. 

1. Roden M, Shulman GI. The integrative biology of type 2 diabetes. Nature. 2019; 576(7785): 51-60. doi: 10.1038/s41586-019-1797-8

2. Galicia-Garcia U, Benito-Vicente A, Jebari S, LarreaSebal A, Siddiqi H, Uribe KB, et al. Pathophysiology of type 2 diabetes mellitus. Int J Mol Sci. 2020; 21(17): 6275. doi: 10.3390/ijms21176275

3. Shih KC, Lam KS, Tong L. A systematic review on the impact of diabetes mellitus on the ocular surface. Nutr Diabetes. 2017; 7(3): e251. doi: 10.1038/nutd.2017.4

4. Browning DJ, Stewart MW, Lee C. Diabetic macular edema: Evidence-based management. Indian J Ophthalmol. 2018; 66(12): 1736-1750. doi: 10.4103/ijo.IJO_1240_18

5. Simó-Servat O, Hernández C, Simó R. Diabetic retinopathy in the context of patients with diabetes. Ophthalmic Res. 2019; 62(4): 211-217. doi: 10.1159/000499541

6. Kiziltoprak H, Tekin K, Inanc M, Goker YS. Cataract in diabetes mellitus. World J Diabetes. 2019; 10(3): 140-153. doi: 10.4239/wjd.v10.i3.140

7. Skarbez K, Priestley Y, Hoepf M, Koevary SB. Comprehensive review of the effects of diabetes on ocular health. Expert Rev Ophthalmol. 2010; 5(4): 557-577. doi: 10.1586/eop.10.44

8. Markan A, Agarwal A, Arora A, Bazgain K, Rana V, Gupta V. Novel imaging biomarkers in diabetic retinopathy and diabetic macular edema. Ther Adv Ophthalmol. 2020; 12: 2515841420950513. doi: 10.1177/2515841420950513

9. Chawla R, Nair S, Venkatesh P, Garg S, Mittal K. Bilateral disc drusen in a diabetic patient simulating diabetic papillopathy as a cause of disc edema. Indian J Ophthalmol. 2017; 65(10): 1051- 1053. doi: 10.4103/ijo.IJO_355_17

10. Misra SL, Braatvedt GD, Patel DV. The impact of diabetes mellitus on the ocular surface: A review. Clin Exp Ophthalmol. 2016; 44(4): 278-288. doi: 10.1111/ceo.12690

11. Song BJ, Aiello LP, Pasquale LR. Presence and risk factors for glaucoma in patients with diabetes. Curr Diab Rep. 2016; 16(12): 124. doi: 10.1007/s11892-016-0815-6

12. Lechner J, O’Leary OE, Stitt AW. The pathology associated with diabetic retinopathy. Vision Res. 2017; 139: 7-14. doi: 10.1016/j.visres.2017.04.003

13. Altmann C, Schmidt MHH. The role of microglia in diabetic retinopathy: Inflammation, microvasculature defects and neurodegeneration. Int J Mol Sci. 2018; 19(1): 110. doi: 10.3390/ijms19010110

14. Garg S, Davis RM. Diabetic retinopathy screening update. Clinical Diabetes Fall. 2009; 27(4): 140-145. doi: 10.2337/diaclin.27.4.140

15. Можеренков В.П., Прокофьева Г.Л., Усова Л.А. Глазные проявления сахарного диабета. Клиническая офтальмология. 2002; 1: 31

16. Saari KM, Aine E, Posz A, Klockars M. Lysozyme content of tears in normal subjects and in patients with external eye infections. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1983; 221(2): 86-88. doi: 10.1007/BF02133813

17. Hagan S, Martin E, Enríquez-de-Salamanca A. Tear fluid biomarkers in ocular and systemic disease: Potential use for predictive, preventive and personalised medicine. EPMA J. 2016; 7(1): 15. doi: 10.1186/s13167-016-0065-3

18. You J, Willcox MD, Madigan MC, Wasinger V, Schiller B, Walsh BJ, et al. Tear fluid protein biomarkers. Adv Clin Chem. 2013; 62: 151-196. doi: 10.1016/b978-0-12-800096-0.00004-4

19. Hanstock HG, Edwards JP, Walsh NP. Tear lactoferrin and lysozyme as clinically relevant biomarkers of mucosal immune competence. Front Immunol. 2019; 10: 1178. doi: 10.3389/fimmu.2019.01178

20. Moll A, Wyka K, Młynarski W, Niwald A. Level of selected antibacterial tear proteins in children with diabetes type 1. Klin Oczna. 2011; 113(10-12): 336-340.

21. Бухарин О.В., Валышев А.В., Елагина Н.Н., Иванов Ю.Б., Черкасов С.В. Способ определения антилизоцимной активности микроорганизмов: Пат. № 2126051 Рос. Федерация; МПК C12Q 1/02 (1995.01); заявитель и патентообладатель Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения РАН. № 97101325/13; заявл. 27.01.1997; опубл. 10.02.1999.

22. Massin P, Bandello F, Garweg JG, Hansen LL, Harding SP, Larsen M, et al. Safety and efficacy of ranibizumab in diabetic macular edema (RESOLVE Study): A 12-month, randomized, controlled, double-masked, multicenter phase II study. Diabetes Care. 2010; 33(11): 2399-2405. doi: 10.2337/dc10-0493

23. Osaadon P, Fagan XJ, Lifshitz T, Levy J. A review of antiVEGF agents for proliferative diabetic retinopathy. Eye (Lond). 2014; 28(5): 510-520. doi: 10.1038/eye.2014.13

24. Mohamed Q, Gillies MC, Wong TY. Management of diabetic retinopathy: A systematic review. JAMA. 2007; 298(8): 902-916. doi: 10.1001/jama.298.8.902

25. Koss MJ, Naser H, Sener A, Ackermann H, Al-Sarireh F, Singh P, et al. Combination therapy in diabetic macular oedema and retinal vein occlusion – past and present. Acta Ophthalmol. 2012; 90(6): 580-589. doi: 10.1111/j.1755-3768.2010.01962.x

26. Nguyen-Khuong T, Everest-Dass AV, Kautto L, Zhao Z, Willcox MDP, Packer NH. Glycomic characterization of basal tears and changes with diabetes and diabetic retinopathy. Glycobiology. 2015; 25(3): 269-283. doi: 10.1093/glycob/cwu108

27. Herber S, Grus FH, Sabuncuo P, Augustin AJ. Two-dimensional analysis of tear protein patterns of diabetic patients. Electrophoresis. 2001; 22(9): 1838-1844. doi: 10.1002/1522-2683(200105)22:93.0.CO;2-7

28. El-Asrar AM. Role of inflammation in the pathogenesis of diabetic retinopathy. Middle East Afr J Ophthalmol. 2012; 19(1): 70-74. doi: 10.4103/0974-9233.92118

29. Balaiya S, Zhou Z, Chalam KV. Characterization of vitreous and aqueous proteome in humans with proliferative diabetic retinopathy and its clinical correlation. Proteomics Insights. 2017; 8(1): 1178641816686078. doi: 10.1177/1178641816686078

30. Fullard RJ, Snyder C. Protein levels in nonstimulated and stimulated tears of normal human subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1990; 31: 1119-1126.

31. Fullard RJ, Tucker DL. Changes in human tear protein levels with progressively increasing stimulus. Investig Ophthalmol Vis Sci. 1991; 32: 2290-2301.

32. Sen DK, Sarin GS. Biological variations of lysozyme concentration in the tear fluids of healthy persons. Br J Ophthalmol. 1986; 70(4): 246-248. doi: 10.1136/bjo.70.4.246

33. McGill JI, Liakos GM, Goulding N, Seal V. Normal tear protein profiles and age-related changes. Br J Ophthalmol. 1984; 68(5): 316-320. doi: 10.1136/bjo.68.5.316

34. Csősz E, Boross P, Csutak A, Berta A, Tóth F, Póliska S, et al. Quantitative analysis of proteins in the tear fluid of patients with diabetic retinopathy. J Proteomics. 2012; 75(7): 2196-2204. doi: 10.1016/j.jprot.2012.01.019