Diabētiskā retinopātija ir ilgstoša un slikti kontrolēta cukura diabēta komplikācija, kas izpaužas ar stipru redzes asuma zudumu un aklumu. Diabētiskā retinopātija skar aptuveni 150 miljonus cilvēku visā pasaulē, Pasaules Veselības organizācijas dati liecina, ka līdz 2025. gadam pacientu skaits divkāršosies.
Diabētiska makulas tūska
Pacientiem ar cukura diabētu iespējamība saslimt ar diabētisko retinopātiju ir aptuveni 24%. Diabētiska makulas tūska (DMT) ir galvenā redzi apdraudošā diabētiskās retinopātijas komplikācija. Viskonsīnas universitātes epidemioloģiska pētījuma dati liecina, ka DMT ir aptuveni 20% cilvēku, kas ar 1. tipa cukura diabētu slimo 15 gadus, un 25% 2. tipa cukura diabēta pacientu. Pacientiem bez makulas tūskas arī vēlīnā slimības stadijā var saglabāties labs redzes asums. DMT ārstēšana ir ļoti būtiska, lai saglabātu redzi pacientiem ar cukura diabētu.
Makulas tūsku diagnosticē ar biomikroskopu, klīniski fiksējot tīklenes sabiezējumu un/vai cietu eskudātu. Pētījumā par diabētiskās retinopātijas agrīnu ārstēšanu (ETDRS) aprakstīts specifisks DMT tips - klīniski nozīmīga makulas tūska (CSME), kuras ārstēšanai indicēta lāzerterapija. [4] Pēc angiogrāfiskiem izmeklējumiem diabētiska makulopātija tiek klasificēta kā lokāla vai difūza, išēmiska un ne-išēmiska. Diabētisku makulopātiju, ko izraisa plīstošas mikroaneirismas, klasificē kā lokālu, bet neovaskularizēti kapilāri izsauc difūziju. Prognoze pacientiem ar išēmisku formu ir ļoti slikta, jo tīklenē trūkst asiņu.
Diabētiskā retinopātija (DR) ir tīklenes slimība, bet līdzīgas vaskulāras un išēmiskas izmaiņas vēlākās stadijās var konstatēt arī citās acs daļās. Dziļas tīklenes išēmijas sekas ir neovaskularizācija (jaunu asinsvadu veidošanās) optiskajā diskā (NVD), tīklenē (NVE), varavīksnenē (NVI), leņķī (NVA). Neovaskularizācija redzes leņķī var attīstīties par neovaskulāru glaukomu (sekundāra slēgšanas leņķa). Daudzus gadus šos stāvokļus ārstēja ar tīklenes panretinālo fotokoagulāciju (PRP), kas veicina patoloģisku jauno asinsvadu regresiju uz varavīksnenes un uz leņķa. [5]
Diabētiskās retinopātijas ārstēšana
Intensīva glikēmijas kontrole ir viens no diviem svarīgākajiem veidiem, lai mazinātu varbūtību zaudēt redzi DMT dēļ. Perspektīvā pētījumā Anglijā par diabēta kontroli un komplikācijām [6] secināts, ka intensīva glikozes kontrole asinīs DMT attīstības risku samazina par 23%.
Fotokoagulācija ar lāzeru ir otrs svarīgākais ār-stēšanas virziens, lai pārtrauktu/aizkavētu redzes zaudēšanu DMT dēļ. Tādi klīniski pētījumi kā diabētiskās retinopātijas pētījums (DRS) un ETDRS rāda, ka savlaicīga iejaukšanās ar lāzeru var redzes zaudēšanu samazināt par 90%. [8; 9] Proliferatīvas diabētiskas retinopātijas gadījumos PRP lāzers ir izvēles ārstēšanas veids. Diemžēl zonās, kas apstrādātas ar PRP lāzeru, rodas rētas un funkciju zudums. Kortikosteroīdi nomāc VEGF izpausmes un mazina angioģenēzi. Trombocītu augšanas faktors (PDGF) ir pretiekaisuma citokīns, kas izsauc VEGF gēna izpausmi, šo efektu var nomākt ar kortikosteroīdu iedarbību. Triamcionola (IVTA) injekcijas stiklķermenī bieži izmanto tīklenes traucējumu ārstēšanai, tomēr, lai gan intravitreālās steroīdu injekcijas ir salīdzinoši drošas, tām ir vairāku komplikāciju risks: katarakta, glaukoma, endoftalms, stiklveida ķermeņa asiņošana, tīklenes atslāņošanās.
Ja ir progresējošas DR formas ar tādām komplikācijām kā stiklveida ķermeņa asiņošana (VH), tīklenes atslāņošanās (TRD) un fibrovaskulārā proliferācija, redzes iznākums parasti ir nelabvēlīgs. Tad ķirurģiska iejaukšanās ir izvēles procedūra. [12]
Nacionālā Acu institūta pētījumā par diabētiskas retinopātijas ārstēšanu ar vitrektomiju secināts, ka agrīna vitrektomija nodrošina labāku redzes uzlabošanos pacientiem ar nesenu smagu stiklveida ķermeņa asiņošanu.
Lai gan ir dažādas terapeitiskas iespējas, redze zūd satraucoši daudzos DMT gadījumos. ETDRS dati liecina, ka 12% pētījuma dalībnieku redze pēc lāzerkorekcijas turpināja pasliktināties. Turklāt terapija ar lāzeru ir destruktīva procedūra, kas neņem vērā diabētiskās retinopātijas patofizioloģiju un var izraisīt audu bojājumus.
Nesen parādījusies interese DMT gadījumos izmantot VEGF. Kaut arī aprakstīti nelabvēlīgi efekti (nefatāli cerebrovaskulāri notikumi un miokarda infarkts [13], anti-VEGF līdzekļi izrādās daudz efektīvāki nekā terapija ar lāzeru, kas saistīta ar pārāk lielu audu bojājumu. Tādas komplikācijas kā glaukoma un katarakta, ko novēro pēc intravitreālām kortikosteroīdu injekcijām, var novērst, izmantojot anti-VEGF. Šo iemeslu dēļ tie kļuvuši par iecienītu izvēli DMT gadījumos ar glaukomu, kā arī tad, kad lāzera un intravitreālu steroīdu lietošana ir kontrindicēta.
Diabēta pacientiem, kam ir arī hipertensija, risks saslimt ar DMT un DR ir lielāks. Turklāt ir tendence, ka DR šiem pacientiem attīstītās daudz ātrāk nekā pacientiem bez hipertensijas. [14]
Renīna-angiotensīna-aldosterona sistēmai (RAAS), kas regulē asinsspiedienu un uztur ūdens līdzsvaru, ir tieša saistība ar patoloģiskām mikrovaskulārām izmaiņām, kas rodas DR gadījumā. [16] Angiotensīns II, galvenais bioaktīvais RAAS produkts, darbojas kā endokrīns, parakrīns un intrakrīns hormons, un tas ir spēcīgs arteriolu vazokonstriktors. Pētījumi in vitro liecina, ka angiotensīns II tieši stimulē VEGF sekrēciju kultivētās gludās muskulatūras šūnās [17] un sirds endotēlija šūnās. [18] Tāpēc tīklenes mikrovaskulāra sašaurināšanās vietām var izraisīt palielinātu VEGF ražošanu tīklenē, bet tas var radīt angioģenēzi. [17; 19] Mehānismu, kas savieno angiotensīnu II ar palielinātu VEGF sintēzi, vēl noskaidro, bet pierādīts, ka hipoksiju inducējošais faktors (HIF-1) ir iesaistīts starpšūnu signalizācijas ceļa līmenī.
Asinsvadu endotēlija augšanas faktors
VEGF molekulas vēsture
Isaac Michaelson ierosināja, ka patoloģiskas angioģenēzes attīstībā galvenais notikums ir aktīva angioģenēzes faktora - "faktora X" - sintēze un atbrīvošana išēmiskajā tīklenē. [20] 1971. gadā Jūda Folkmans iepazīstināja ar ideju par nomāktu angioģenēzi kā līdzekli, lai ārstētu vēzi, pēc tam tika atklāts anti-angiogēna faktors. [21] Pagāja gandrīz 40 gadu, līdz tika izolēts un identificēts sākotnēji ierosinātais "faktors X". 1983. gadā Sengers un kolēģi atklāja galveno mediatoru, kas iesaistīts angioģenēzē, tas izrādījās proteīns, ko izdalīja no jūrascūciņu audzēja šūnu līnijas. Tas spēcīgi spēja izraisīt noplūdi no asinsvadiem un tika nosaukts par asinsvadu caurlaidības koeficientu (VPF). [22] 1989. gadā Napoleone Ferrara ar kolēģiem norādīja uz molekulu liellopu hipofīzes folikulu šūnās, kas veicina endotēlija šūnu izplatīšanos, un nosauca to par asinsvadu endotēlija augšanas faktoru (vascular endothelial growth factor - VEGF). [23] Pēc tam Daniel Connelly ar kolēģiem klonēja VPF, bet Ferrara ar kolēģiem klonēja VEGF, tad arī apstiprinājās, ka abi faktori ir vienādi proteīni. [24; 25] 1992. gadā divos neatkarīgos pētījumos pierādīja, ka hipoksija varētu regulēt VEGF izpausmi. [26; 27] Pierādījumi no klīniskiem pētījumiem apstiprināja VEGF būtisko nozīmi acu neovaskularizācijā. Secināja, ka stiklveida ķermenī pacientiem ar aktīvu proliferatīvu retinopātiju, kas saistīta ar cukura diabētu un vēnu okluzīviem traucējumiem, bijis paaugstināts VEGF līmenis. [28]
VEGF molekulas izpēte
Asinsvadu endotēlija augšanas faktori (VEGF) ir augšanas faktoru apakšgrupas, kas darbojas kā signālolbaltumvielas gan vaskuloģenēzē (embrija asinsrites sistēmas veidošanās no jauna), gan angioģenēzē (asinsvadu pieaugums no iepriekšējām asinsrites sistēmām). VEGF izdalās galvenokārt tīklenes pigmentētā epitēlija šūnās, per-ocītos, astrocītos, Millera šūnās, gliālās šūnas un endotēlija šūnās. VEGF ir vairāki elementi, piemēram, VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D un placentas augšanas faktors (PGF). VEGF-A ir 36-46 kDa glikozilēts proteīns, kas iegūts ar alternatīvu metodi no viena mRNS, 8-eksonā VEGF gēna. [29] VEGF-A izteikts kā piecu mRNS savienošanas variants - izoformās 121, 145, 165, 189 un 206 atbilstīgi aminoskābju daudzumam. Lielākām izoformām (189 un 206) ir palielināta spēja saistīt heparīnu, kas atspoguļo to spēju saistīties ar šūnu virsmu un apakšmembrānu. Diemžēl lielākām izoformām ir ierobežota difūzija vai tās vispār nav. Mazākas izoformas (121 un 145) ir viegli difūzas, bet tām ir ierobežota heparīnu saistošā spēja. Izoformai 165 ir vidēja līmeņa difūzija un heparīnu saistīšanas spēja. VEGF 165 ir galvenā izdalītā izofora, un tā ir izšķirīga gan attīstības, gan patoloģiskā angioģenēzē. [30] Citas VEGF formas audzēju attīstībā, iespējams, ir nozīmīgākas nekā DR. [31]
VEGF ražošana
VEGF ražošana tiek izraisīta, reaģējot uz išēmiju vai hipoksiju. Audu hipoksijas rezultātā tiek ražots DNS saistošs proteīns, saukts par "hipoksiju inducējošo koeficientu 1" (HIF-1). HIF-1 ir heterodimērs, pamatā spirālveida proteīns, kas sastāv no divām apakšvienībām: konstitutīvi izteiktas HIF-1 bēta subvienības un augšanas faktora, ko regulē HIF-1 alfa apakšvienība. [32] HIF-1 atbild arī par cilvēka eritropoetīna gēna regulāciju hipoksiskajās šūnās, kas ir vēl viens audu hipoksijas pielāgojums. [33] HIF-1 saistās ar VEGF gēnu un iniciē transkripcijas procesu. Rodas un uzkrājas VEGF mRNS, palielinot mRNS transkripciju un samazinot mRNS degradāciju [34], kas izraisa starpšūnu VEGF molekulu uzkrāšanos. Pavadoņproteīns, ko sauc par ORP 150 (skābekļa regulēta olbaltumviela), atbild par VEGF nodošanu no endoplazmatiskā retikula uz Goldži ķermenīti. ORP 150 izpausmi mRNS inducē arī hipoksija. [35]
VEGF darbība
Visi VEGF grupas locekļi stimulē šūnu atbildes reakciju, saistoties ar tirozīnkināzes receptoriem uz endotēlija šūnu virsmas, izraisot to dimerāzi un aktivējoties caur transfosfolirāciju. VEGF ir divi receptoru veidi: VEGF receptors 1 (VEGFR-1 jeb Flt-1) un 2 (VEGFR-2 jeb KDR). Cilvēkam VEGFR- 1 ir proteīns, ko kodē Flt-1 gēns, [35] un VEGFR-2, kas ir kināzes sfērā ietilpstošs receptors (KDR, III tipa tirozīnkināzes receptors), ko kodē KDR gēns. [36] VEGFR-2, šķiet, ir galvenais receptors, kas ir gandrīz visu šūnu reakciju uz VEGF-A starpnieks. VEGF receptoriem ir trīs daļas: ekstracelulārā, kas sastāv no septiņiem imūnglobulīnveida domēniem, viena transmembrānas hidrofobo reģionu aizņemošā daļa un starpšūnu daļa, kas satur splittirozīnkināzes domēnu. [37] Kad VEGF molekula saistās ar VEGF receptoru ārpus šūnas daļas, starpšūnu daļa izraisa tirozīna aminoskābes atlikumu fosforilēšanos un šūnu signāls ir transudēts. Transdukcija izraisa intracelulāru signalizācijas ceļu kaskādi. Viens no šūnu inducētajiem ceļiem ar VEGF ir proteīnkināzes C (PKC) ceļš. [38] Pārējie ceļi veicina angioģenēzi, sintezējot slāpekļa oksīdu un inducējot šūnu izplatīšanos.
VEGF inducēta angioģenēze diabētiskās retinopātijas gadījumā ir svarīgs faktors. [39]. VEGF indukcija aktivē mitogēnaktivēto proteīnu (MAP), kā rezultātā veidojas endotēlija šūnu proliferācija. Šī kaskāde sakrīt ar fosfatidilinozitola 3 kināzes (PI3) aktivēšanās ceļu pēc VEGFR-2 indukcijas. [33] VEGF stimulē endotēlija šūnas, lai atbrīvotu matrices metaloproteināžu (MMP) un urokināzes tipa plazminogēna aktivatorus, kā rezultātā degradējas apakšmembrānas, padarot šūnu migrāciju iespējamu. [41] Endotēlija šūnu izplatīšanai un migrācijai seko apakšējās membrānas sintēze jaunizveidotajiem kapilāriem. Šo kapilāru stabilitāti komplektē pericīti un gludās muskulatūras šūnas, ko regulē trombocītu augšanas faktors (PDGF). [42]
VGEF kā terapeitisks līdzeklis
Daudz darba pielikts, lai izpētītu VEGF mehānismu neovaskularizācijas un asinsvadu išēmijas seku novēršanai. Ir divi šīs klases zāļu veidi: ranibizumab un bevacizicumab.
Ranibizumabs
Ranibizumab paredzēts intraokulārai izmantošanai kā mazākais antivielas fragments labākai intraokulārai ievadīšanai tīklenē. To 2006. gadā ASV apstiprināja izmantošanai intravitreālajām injekcijām, lai ārstētu neovaskulāru ar vecumu saistīto makulas deģenerāciju. Plaši izmantots ārstēšanas protokols: trīs intravitreālas injekcijas ar četru nedēļu intervālu. Pēc tīklenes izmeklēšanas nosaka turpmākās ārstēšanas nepieciešamību, ņemot vērā neovaskularizācijas stāvokli. Eksperimentālie pētījumi ar intravitreālo ranibizumab uzrādījuši vidējo tīklenes biezuma samazināšanos un pacientu ar DMT redzes uzlabošanos. [44]
II un III fāzes pētījumos RESOLVE [45], RIDE un RISE [13], READ 2 [46; 47] secināts, ka gadu vai divus gadus ilga ārstēšana ar ranidizumab ir efektīvāka nekā fokusa lāzerterapija, uzlabojot koriģētas redzes asumu (BCVA) un samazinot makulas biezumu pacientiem ar izteiktiem DMT traucējumiem. Paralēli šiem pētījumiem divos III fāzes pētījumos (RESTORE [48] un DRCR.net [49]) pierādīts, ka gadu ilga ārstēšana ar ranibizumab kā papildterapija lāzerterapijai ir efektīvāka nekā tikai lāzerterapija, uzlabojot BCVA un makulas biezumu pacientiem ar DMT redzes traucējumiem. Ranibizumab atsevišķi vai kā lāzerterapijas papildinājums uzrāda uzlabojumus pēc pirmajiem plānveida izmeklējumiem šajos pētījumos un tika saistīts arī ar dzīvas kvalitātes uzlabošanos. Okulāras un ne-okulāras blakusparādības pēc ranibizumab lietošanas pacientiem ar vecumu saistīto makulas deģenerāciju vai tīklenes vēnu oklūziju bija līdzīgas.
Bevacizumabs
Bevacizumab ir plaša spektra cilvēkiem paredzēta monoklonāla antiviela pret visām VEGF-A izoformām un saistās ar VGEF molekulu, lai kavētu receptoru darbību. Bevacizumab apstiprināts intravenozai resnās zarnas metastātiska vēža ārstēšanai. Kaut gan bevacizumab lietošana nav apstiprināta intravitreālai izmantošanai acu slimībām, to lieto ārpus indikācijām un medikaments ir ļoti efektīvs ar neovaskularizāciju saistītu patoloģiju ārstēšanā. Pētījuma DRCR otrais posms pēc trim nedēļām uzrādīja labvēlīgāku iznākumu pacientiem, kas tika ārstēti ar bevacizumab, salīdzinot ar lāzera fotokoagulāciju. BOLT pētījumā pēc viena ārstēšanas gada bevacizumab devai bija labāki rezultāti nekā fotokoagulācijai. [54; 55]
Intracelulārās transkripcijas inhibitori
Bevasiranib ir pirmās zāles, kas reaģē ar RNS (siRNA), un ir paredzētas tam, lai apslāpētu gēnu izpausmi, kura izraisa VEGF, kas lielā mērā atbild arī par DMT izraisīšanu. Bevasiranib pētīja pilotpētījumos, analizējot drošumu un sākotnējo efektivitāti pacientiem ar DMT. Pētījumā (daudzcentru, divkārt maskētā, ar iedalījumu pēc nejaušības principa, 48 pacienti) pētīja trīs bevasiranib devas un secināja, ka makulas biezums samazinās starp 8. un 12. nedēļu. Turklāt lielākas preparāta devas izraisīja lielāku biezuma samazinājumu nekā mazākas devas. [56]
Ārpusšūnu VEGF inhibitori
Pegaptanib bija viens no pirmajiem anti-VEGF līdzekļiem, kas apstiprināts neovaskulāras AMD ārstēšanai. Tas saista un bloķē VEGF izoformu 165. [57] Diabēta retinopātijas izpētes grupa rīkoja kontrolētu Pegaptanib II fāzes pētījumu ar iedalījumu pēc nejaušības principa. Pēc 36 nedēļu ārstēšanas novēroja redzes asuma uzlabošanos, tīklenes sabiezējuma mazināšanos, pegaptanib grupā samazinājās nepieciešamība pēc lāzera fotokoagulācijas. Pavisam nesenā kontrolētā II/III fāzes pētījumā ar iedalījumu pēc nejaušības principa novēroja, ka pegaptanib lietošana saistīta ar redzes uzlabojumu pacientiem ar DMT. [58; 59]
VEGF receptoru ekspresijas inhibitori
Aflibercept ir pilnīgs cilvēka rekombinētais saplūstošais proteīns, kas saistās ar visu veidu VEGF-A un placentas augšanas faktoru (PGF). [60] Pētījums DA VINCI parādīja labvēlīgu rezultātu, salīdzinot ar lāzera fotokoagulāciju, ja DMT gadījumā lieto aflibercept. Primārais iznākums pēc aflibercept lietošanas uzrādīja statistiski nozīmīgu redzes asuma uzlabošanos pirmajā izmeklējumā pēc 24 nedēļām un arī pēc 52 nedēļām. Turklāt tika novērots samazināts tīklenes biezums. Pēc 6 mēnešu ārstēšanas ar aflibercept pacientu acis uzrādīja vidējo pieaugumu 8,5-11,4 burti, salīdzinot ar 2,5 burtiem lāzerkorekcijas grupai. Turklāt pēc 52 nedēļām aflibercept grupas dalībnieku redze uzlabojās par 9,7-13,1 burtu, salīdzinot ar viena burta zaudējumu ar lāzeru apstrādātajās acīs. Pēc viena gada 45-71% pacientu ieguva vismaz 10 burtus, bet 24-46% pacientu ieguva vismaz 15 burtus. Redzes uzlabojumam sekoja OCT tīklenes biezuma samazinājums, preparātu pacienti panesa labi.
Sākts III fāzes klīniskais pētījums ar iedalījumu pēc nejaušības principa, lai noskaidrotu aflibercept efektivitāti pacientiem ar cukura diabēta izraisītu makulas tūsku. [61; 62]
Intracelulārās signālu kaskādes inhibitoru VEGF aktivizēšana
Midostaurin ir spēcīgs vairāku izoformu inhibitors: proteīnkināzes C (PKC), VEGF-R2, PDGFR (trombocītu augšanas faktora receptora), KIT tirozīna kināzes (receptora, kas saistīts cilmes šūnu faktoru) un Flt-3 tirozīna kināzes. [63] Midostaurin bloķē VEGF receptoru signālus un tādējādi novērš tīklenes neovaskularizāciju. [64] PKC 412 rāda išēmijas izraisītas neovaskularizācijas kavēšanu dzīvnieku modelī, [65] tomēr agrīnie farmakodinamikas pētījumi rāda arī pretēju rezultātu, jo īpaši specifiskuma trūkuma ziņā. PKC 412 novērotās blaknes ir slikta dūša/vemšana un nogurums. Labāka panesība konstatēta, lietojot midostaurin 150 mg/dienā ilgstoši. [66] Pat tad tas bija hepatotoksisks, tādējādi novirzot uzmanību uz selektīvāku medikamentu ruboxistaurin. [67]
Proteīnkināzes C (PKC) bēta inhibitori
Ruboxistaurin ir perorāli lietojams PKC bēta izoformu selektīvs inhibitors. To izmanto vidēji smagas līdz smagas ne-proliferatīvas diabētiskās retinopātijas ārstēšanai. PKC-diabētiskās retinopātijas pētījums (PKC-DRS) tika izstrādāts, lai novērtētu ruboxistaurin ietekmi uz redzes zudumu pacientiem ar vidēji smagu līdz ļoti smagu ne-proliferatīvu DR. Pētījumā secināja, ka, lietojot ruboxistaurin, novēro mērenu redzes zuduma (dubultošanās no redzes leņķa) samazināšanos. PKC-DMT pētījums (PKC-DMTS) norādīja arī uz DMT progresijas mazināšanos, lietojot ruboxistaurin, lai gan tas bija sekundārs rezultāts. Ruboxistaurin vēl nav reģistrēts DR ārstēšanai. [68]
Secinājumi
- Lāzera fotokoagulācija joprojām ir zelta standarts proliferatīvas diabētiskās retinopātijas un diabētiskās makulas tūskas ārstēšanai, bet nav pietiekami efektīva daudziem pacientiem.
- Lai gan tikai daži no šiem medikamentiem ir apstiprināti lietošanai acī (ranibizumab, pegaptanib), ir medikamenti, kas nav apstiprināti, bet klīniskajā praksē tiek lietoti (bevacizumab). Šie anti-VEGF medikamenti tiek izmantoti kā papildinājums lāzerterapijai. Šobrīd novērojama tendence izmantot tos kā primāro diabētiskās makulas tūskas ārstēšanas līdzekli.
- Nesen tīklenes speciālisti DMT gadījumos sākuši izmantot anti-VEGF līdzekļus.
