ПАТОГЕНЕЗ ТА СУЧАСНІ НАПРЯМКИ ЛІКУВАННЯ ХІМІЧНИХ ОПІКІВ РОГІВКИ
(ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ТА ВЛАСНІ ДАНІ)
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2025.v.i4.15814Ключові слова:
опік рогівки лугом, патогенез, редокс-система, клітинний і гуморальний імунітет, реактивне запалення, морфологічні зіни рогівки, неоваскуляризаціяАнотація
РЕЗЮМЕ. Висока частота хімічних опіків рогівки та втрата внаслідок них зору обґрунтовують необхідність удосконалення підходів до лікування.
Мета – аналіз основних патогенетичних механізмів та динаміки виникнення морфофункціональних змін у тканинах ока при його ушкодженні лугом та визначення перспективних напрямків активації процесів регенерації (саногенезу) опечених тканин ока.
Матеріал і методи. Аналіз наукової літератури за тематикою хімічних опіків ока, морфо-гістологічні дослідження рогівки в різні періоди опікової хвороби, а також визначення параметрів окремих біохімічних показників (перекисного окиснення ліпідів, неспецифічного та імунного запального процесу, цитокінового статусу). Модель опіку рогівки лугом відтворювали на очах кроля (n=12). Забір матеріалу для проведення біохімічних і патоморфологічних досліджень брали через 1, 7, 14 і 21 добу після нанесення опікової травми, виходячи із стадійності перебігу опікового процесу в рогівці.
Результати. Опік рогівки лугом призводить до достовірного зростання активних форм кисню та ТБК-активних продуктів на початкових стадіях опікової хвороби (некрозу і виразкування рогівки) та поступового зниження їх концентрації в терміни до 21 доби (стадія регенерації) і є тригером для значного підвищення активності ферментної і неферментної ланок антиоксидного захисту, але фазність змін у цих системах не збігається, що поглиблює тяжкість перебігу патологічного процесу, знижує регенерацію рогівки, сприяє розвитку деструктивних змін. У цей же період спостерігалася виражена постадійна активність запального процесу, клітинної та гуморальної ланок імунітету та прозапальних цитокінів (TNF-α, IL-1β), що асоціювалося з несприятливим перебігом опікового процесу.
Морфо-гістологічні зміни в гострому періоді опіку рогівки лугом свідчили про розвиток клінічних ознак реактивного запалення з дистрофічно-некротичними змінами рогівки (помутніння, виразкування), а також з початковими проявами неоваскуляризації, які наростають протягом наступних трьох тижнів опікового процесу і стають причиною втрати її прозорості.
Висновок. Аналітичний огляд літератури з проблеми хімічного опіку рогівки лугом свідчить про його важливе медико-соціальне значення, а патогенез ураження тканинних структур ока складний і мультикомпонентний, що обґрунтовує комплексність і комбінацію різних методик лікування.
За динамікою клініко-морфологічних, біохімічних та імунологічних змін хімічний опік рогівки лугом перебігає фазно, з високою активністю некродистрофічних і прозапальних процесів, які є не лише захисними реакціями і ланками саногенезу, але одночасно і тригерами процесів, які поглиблюють тяжкість перебігу опіку, активують репаративні процеси та стимулюють ангіогенез і неоваскуляризацію в рогівці, що призводить до втрати прозорості.
Посилання
Di Zazzo A, Gaudenzi D, Yin J, Coassin M, Fernandes M, Dana R, et al. Corneal angiogenic privilege and its failure. Exp Eye Res. 2021;204:108457. DOI:10.1016/j.exer.2021.108457 DOI: https://doi.org/10.1016/j.exer.2021.108457
Tidke SC, Tidke P. A review of corneal blindness: causes and management. Cureus. 2022;14(10):e30097. DOI:10.7759/cureus.30097 DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.30097
Pasyechnikova NV, Rykov SO, Vitovska OP, et al. Analiz stanu oftalmolohichnoi dopomohy naselenniu Ukrainy u 2006–2011 rokakh [Analysis of the state of ophthalmic care for the population of Ukraine in 2006–2011]. Oftalmol Zh. 2012;(6):131–40. Ukrainian.
Asaria J, Kobusingye OC, Khingi BA, Balikuddembe R, Gomez M, Beveridge M. Acid burns from personal assault in Uganda. Burns. 2004;30(1):78–81. DOI:10.1016/j.burns.2003.08.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.burns.2003.08.009
Gupta N, Kalaivani M, Tandon R. Comparison of prognostic value of Roper Hall and Dua classification systems in acute ocular burns. Br J Ophthalmol. 2011;95(2):194–8. DOI:10.1136/bjo.2009.173724 DOI: https://doi.org/10.1136/bjo.2009.173724
Hodge C, Lawless M. Ocular emergencies. Aust Fam Physician. 2008;37(7):506–9. PMID:18592066
Zhupan BB, Lurin IA, Medvedovska NV, Khramov II. Prospects for predicting long-term treatment outcomes in patients with combat ocular trauma. J Ophthalmol (Ukraine). 2023;(3):34–7. DOI: 10.31288/oftalmolzh202333437 DOI: https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202333437
Villabona-Martinez V, Sampaio LP, Shiju TM, Wilson SE. Standardization of corneal alkali burn methodology in rabbits. Exp Eye Res. 2023;230:109443. DOI:10.1016/j.exer.2023.109443 DOI: https://doi.org/10.1016/j.exer.2023.109443
Lapovets LYe, Lutsyk BD, Lebed HB, et al. Klinichna laboratorna diahnostyka [Clinical laboratory diagnostics]. Praktykum. 3rd ed. Lviv; 2019. 472 p. Ukrainian.
Bunders M, Cortina-Borja M, Newell ML. Age-related standards for total lymphocyte, CD4+ and CD8+ T cell counts in children born in Europe. Pediatr Infect Dis J. 2005;24(7):595–600. DOI:10.1097/01.inf.0000168835.01233.64 DOI: https://doi.org/10.1097/01.inf.0000168835.01233.64
Grinevich YuA, Alferov AM. Opredelenie immunnykh kompleksov v krovi onkologicheskikh bol’nykh [Determination of immune complexes in the blood of cancer patients]. Laboratornoe Delo. 1981;(8):493–5.
Efron N. Efron grading scales for contact lens complications. Millennium ed. Butterworth-Heinemann; 2000.
Sridhar MS. Anatomy of cornea and ocular surface. Indian J Ophthalmol. 2018;66(2):190–4. DOI:10.4103/ijo.IJO_646_17 DOI: https://doi.org/10.4103/ijo.IJO_646_17
Roszkowska AM, Licitra C, Tumminello G, Postorino EI, Colonna MR, Aragona P. Corneal nerves in diabetes: the role of in vivo corneal confocal microscopy of the subbasal nerve plexus in the assessment of peripheral small fiber neuropathy. Surv Ophthalmol. 2021;66(3):493–513. DOI:10.1016/j.survophthal.2020.09.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.survophthal.2020.09.003
Blackburn BJ, Jenkins MW, Rollins AM, Dupps WJ. Review of structural and biomechanical changes in the cornea in aging, disease, and photochemical crosslinking. Front Bioeng Biotechnol. 2019;7:66. DOI:10.3389/fbioe. 2019.00066 DOI: https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00066
Camelo S, Kezic J, McMenamin P. Anterior chamber–associated immune deviation: a review of the anatomical evidence for the afferent arm of this unusual experimental model of ocular immune responses. Clin Exp Ophthalmol. 2005;33(4):426–32. DOI:10.1111/j.1442-9071. 2005.01044.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1442-9071.2005.01044.x
Tseng SC, Di Pascuale MA, Liu DT, et al. Intraoperative mitomycin C and amniotic membrane transplantation for fornix reconstruction in severe cicatricial ocular surface diseases. Ophthalmology. 2005;112(5):896–903. DOI:10.1016/j.ophtha.2004.11.041 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2004.11.041
Shamilova FG, Akhundova MI, Zargarly IA, Gakhramanov FS. Primenenie sovremennykh antioksidantov i reparativnykh preparatov v lechenii povrezhdeniy perednego otrezka glaza (obzor literatury) [The use of modern antioxidants and reparative drugs in the treatment of damage to the anterior segment of the eye (literature review)]. 2009. Available from: http://oftalmologiya.az/journal/articles/2009/01/110-114.pdf
Chiu CJ, Taylor A. Nutritional antioxidants and age-related cataract and maculopathy. Exp Eye Res. 2007;84(2):229–45. DOI:10.1016/j.exer.2006.05.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.exer.2006.05.015
Le Q, Chen Y, Wang X, Li Y, Hong J, Xu J. Vision-related quality of life in patients with ocular chemical burns. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;52(12):8951–6. DOI:10.1167/iovs.11-8355
Amanso AM, Griendling KK. Differential roles of NADPH oxidases in vascular physiology and pathophysiology. Front Biosci (Schol Ed). 2012;4:1044–64. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3358302/ DOI: https://doi.org/10.2741/s317
Wagoner MD. Chemical injuries of the eye: current concepts in pathophysiology and therapy. Surv Ophthalmol. 1997;41(4):275–313. DOI:10.1016/S0039-6257(96)00007-0 DOI: https://doi.org/10.1016/S0039-6257(96)00007-0
Churashov SV, Chernyshev VF, Rud’ko AS, Zlobin IA. Osobennosti zazhivleniya tyazhelykh shchelochnykh ozhogov tol’ko rogovitsy, tol’ko limbal’noy zony, a takzhe ikh sochetaniya v eksperimente [Peculiarities of healing of severe alkaline burns of only the cornea, only the limbal zone, as well as their combination in the experiment]. Prakt Med. 2012;(4):214–17. Available from: https://issuu.com/kznmedru/docs/oftalmotom2-color
Peral A, Mateo J, Domínguez-Godínez CO, Carracedo G, Gómez JA, Crooke A, et al. Therapeutic potential of topical administration of siRNAs against HIF-1α for corneal neovascularization. Exp Eye Res. 2022;219: 109036. DOI:10.1016/j.exer.2021.109036 DOI: https://doi.org/10.1016/j.exer.2022.109036
Caban M, Owczarek K, Lewandowska U. The role of metalloproteinases and their tissue inhibitors on ocular diseases: focusing on potential mechanisms. Int J Mol Sci. 2022;23(8):4256. DOI:10.3390/ijms23084256 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23084256
Plastino F, Pesce NA, André H. MicroRNAs and the HIF/VEGF axis in ocular neovascular diseases. Acta Ophthalmol. 2021;99:e1255–63. DOI:10.1111/aos.14845 DOI: https://doi.org/10.1111/aos.14845
Wang W, Deng M, Li M, Liu L, Zou J, Qian Y. Exploring corneal neovascularization: an integrated approach using transcriptomics and proteomics in an alkali burn mouse model. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2024;65(1):21. DOI:10.1167/iovs.65.1.21 DOI: https://doi.org/10.1167/iovs.65.1.21
Sharif Z, Sharif W. Corneal neovascularization: updates on pathophysiology, investigations & management. Rom J Ophthalmol. 2019;63(1):15–22. PMID:31198893 PMCID:PMC6531773 DOI: https://doi.org/10.22336/rjo.2019.4
Colby K. Chemical injuries of the cornea. Focal Points Am Acad Ophthalmol. 2010;28(1):1–14. Available from: https://www.aao.org/eyenet/article/treating-acute-chemical-injuries-of-cornea#disqus_thread
Pfister RR, Pfister DA. Alkali injuries of the eye. In: Fundamentals of Cornea and External Disease. Cornea. 2005;2:1285–93. Available from: https://resource.odmu.edu.ua/chair/download/133709/…
Buznyk O, Iakymenko S, Schipun S. Excimer laser keratectomy in treatment of persistent corneal epithelial-stromal defects after severe eye burns: experimental basis and clinical application. Joint Congress SOE/AAO; 2007 Jun 9–12; Vienna. Abstract Book. p.155. Available from: https://jamanetwork.com/journals/jamaophthalmology/article-abstract/411334
Kaniukov VN, Stadnikov AA, Trubina OM, Yakhina OM. Eksperimentalno-histologicheskoe obosnovanie primeneniia "Hiamatriksa" dlia lecheniia ozhogov glaz [Experimental and histological justification for the use of Niamatrix for the treatment of eye burns]. Morfolog Vedomosti. 2013;(3):46–52.
Milton R, Mathieu L, Hall AH, Maibach HI. Chemical assault and skin/eye burns: Two representative cases, report from the Acid Survivors Foundation, and literature review. Burns. 2010;36(6):924–32. DOI:10.1016/j.burns. 2009.10.020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.burns.2009.10.020
Huang T, Wang Y, Zhang H, et al. Limbal allografting from living-related donors to treat partial limbal deficiency secondary to ocular chemical burns. Arch Ophthalmol. 2011; 129(10):1267–73. DOI:10.1001/archophthalmol.2011.251 DOI: https://doi.org/10.1001/archophthalmol.2011.251
Ministerstvo okhorony zdorovia Ukrainy. Protokol nadannia medychnoi dopomohy khvorym iz opikom luhom abo kyslotoiu. Nakaz MOZ Ukrainy No. 117 vid 15.03.2007 [Ministry of Health of Ukraine. Protocol for the provision of medical assistance to patients with burns caused by alkali or acid. Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 117 dated 15.03.2007]. Ukrainian.
Hemmati HD, Colby KA. Treating acute chemical injuries of the cornea. In: Scott IU, Fekrat S, editors. EyeNet Magazine. San Francisco: American Academy of Ophthalmology; 2012. p.43–5. Available from: https://www.aao.org/eyenet/article/treating-acute-chemical-injuries-of-cornea
Sharma A, Smilkstein MJ, Fraunfelder FW. Ophthalmic principles. In: Goldfrank RC, editor. Goldfrank’s Toxicologic Emergencies. New York: McGraw-Hill; 2006. p. 329–38. Available from: https://accessemergencymedicine. mhmedical.com/content.aspx?bookid=1163§ionid=65092067
Sydenko LN, Andriukova LN. Organopreparaty v oftalmologii i rinologii: Sostoianie i perspektivy [Organotherapeutic agents in ophthalmology and rhinology: Status and prospects]. Farmakom. 2004;(2):92–8. Available from: https://sphu.org/wp-content/uploads/2024/09/farmacom_2_2004.pdf
Hrubša M, Siatka T, Nejmanová I, et al. Biological properties of vitamins of the B-complex, Part 1: Vitamins B1, B2, B3, and B5. Nutrients. 2022;14(3):484. DOI:10.3390/nu14030484 DOI: https://doi.org/10.3390/nu14030484
Shamilova FG, Akhundova MI, Zargarly IA, Gahramanov FS. Primenenie sovremennykh antioksidantov i reparativnykh preparatov v lechenii povrezhdenii perednego otrezka glaza (obzor literatury) ) [The use of modern antioxidants and reparative drugs in the treatment of damage to the anterior segment of the eye (literature review)]. 2009. Available from: http://oftalmologiya.az/journal/articles/2009/01/110-114.pdf
Ochyrova EK, Plekhanov AN. Medikamentoznoe lechenie ozhogov glaz (obzor literatury) [Drug treatment of eye burns (literature review)]. Byull VSNTs SO AMN. 2010;3(73):364–9.
Yakimenko SA, Dehtiarenko TV, Chalanova RI, et al. Primenenie novogo prirodnogo bioreguliatora – lipokhromina – dlia lecheniia ozhogovykh i travmaticheskikh povrezhdenii rogovitsy [The use of a new natural bioregulator – lipochromine – for the treatment of burns and traumatic injuries to the cornea]. Vestn Oftalmol. 2005;(1):1–3.
Thompson MJ. Femtosecond laser-assisted half-tophat keratoplasty. Cornea. 2012;31(3):291–2. DOI:10. 1097/ico.0b013e31822444c6 DOI: https://doi.org/10.1097/ICO.0b013e31822444c6
Liu Z, Liu G, Ha DP, Wang J, Xiong M, Lee AS. ER chaperone GRP78/BiP translocates to the nucleus under stress and acts as a transcriptional regulator. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023;120(31):e2303448120. DOI:10.1073/pnas.2303448120 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2303448120
Chen P, Yin H, Wang Y, Wang Y, Xie L. Inhibition of VEGF expression and corneal neovascularization by shRNA targeting HIF-1α in a mouse model of closed eye contact lens wear. Mol Vis. 2012;18:864–73. Available from: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3327437/
Tykhomyrov AA, Nedzvetsky VS, Ağca CA, Korsa VV, Grinenko TV. Plasminogen and its fragments in rat brain: a plausible role for astrocytes in angiostatin generation. Ukr Biochem J. 2017;89(2):43–54. DOI:10.15407/ubj89.02.043 DOI: https://doi.org/10.15407/ubj89.02.043
Motevasseli T, Mohammadi S, Abdi F, Freeman WR. Side effects of Brolucizumab. J Ophthalmic Vis Res. 2021;16(4):670–5. DOI:10.18502/jovr.v16i4.9757 DOI: https://doi.org/10.18502/jovr.v16i4.9757
Brodovsky SC, McCarty CA, Snibson G, et al. Management of alkali burns: an 11-year retrospective review. Ophthalmology. 2000;107(10):1829–35. DOI:10. 1016/S0161-6420(00)00289-X DOI: https://doi.org/10.1016/S0161-6420(00)00289-X
Kuo IC. Corneal wound healing. Curr Opin Ophthalmol. 2004;15(4):311–5. DOI:10.1097/00055735-200408000-00006 DOI: https://doi.org/10.1097/00055735-200408000-00006
He J, Bazan NG, Bazan HE. Alkali-induced corneal stromal melting prevention by a novel platelet-activating factor receptor antagonist. Arch Ophthalmol. 2006;124(1):70–8. DOI:10.1001/archopht.124.1.70 DOI: https://doi.org/10.1001/archopht.124.1.70
Le Q, Chen Y, Wang X, et al. Vision-related quality of life in patients with ocular chemical burns. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;52(12):8951–6. DOI:10.1167/iovs.11-8355 DOI: https://doi.org/10.1167/iovs.11-8355
Kheirkhah A, Johnson DA, Paranjpe DR, et al. Temporary sutureless amniotic membrane patch for acute alkaline burns. Arch Ophthalmol. 2008;126(8):1059–66. DOI:10.1001/archopht.126.8.1059 DOI: https://doi.org/10.1001/archopht.126.8.1059
Panda A, Jain M, Vanathi M, et al. Topical autologous platelet-rich plasma eyedrops for acute corneal chemical injury. Cornea. 2012;31(9):989–93. DOI:10.1097/ICO.0b013e3182114661 DOI: https://doi.org/10.1097/ICO.0b013e3182114661
Clare G, Suleman H, Bunce C, Dua H. Amniotic membrane transplantation for acute ocular burns. Cochrane Database Syst Rev. 2012;(9):CD009379. DOI:10.1002/ 14651858.CD009379.pub2
Burcu A, Dogan E, Yalniz-Akkaya Z, Ornek F. Early amniotic membrane transplantation for toxic keratopathy secondary to topical proparacaine abuse: a report of seven cases. Cutan Ocul Toxicol. 2013;32(3):241–7. DOI:10.3109/15569527.2012.759959 DOI: https://doi.org/10.3109/15569527.2012.759959
Liang L, Sheha H, Tseng SC. Long-term outcomes of keratolimbal allograft for total limbal stem cell deficiency. Arch Ophthalmol. 2009;127(11):1428–34. DOI:10.1001/archophthalmol.2009.263 DOI: https://doi.org/10.1001/archophthalmol.2009.263
Shimazaki J, Shimmura S, Tsubota K, et al. Donor source affects the outcome of ocular surface reconstruction in chemical or thermal corneal burns. Ophthalmology. 2004;111(1):38–44. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2003.02.003
Zannettino AC, Paton S, Arthur A, et al. Multipotential human adipose-derived stromal stem cells exhibit a perivascular phenotype in vitro and in vivo. J Cell Physiol. 2008;214(2):413–21. DOI:10.1002/jcp.21210 DOI: https://doi.org/10.1002/jcp.21210
Zhang QZ, Su WR, Shi SH, et al. Human gingiva-derived mesenchymal stem cells elicit polarization of M2 macrophages and enhance cutaneous wound healing. Stem Cells. 2010;28(10):1856–68. DOI:10.1002/stem.503 DOI: https://doi.org/10.1002/stem.503
Su WR, Zhang QZ, Shi SH, et al. Human gingiva-derived mesenchymal stromal cells attenuate contact hypersensitivity via prostaglandin E2-dependent mechanisms. Stem Cells. 2011;29(11):1849–60. DOI:10. 1002/stem.738 DOI: https://doi.org/10.1002/stem.738
Zhao S, Wehner R, Bornhäuser M, et al. Immunomodulatory properties of mesenchymal stromal cells. Stem Cells Dev. 2010;19(5):607–14. DOI:10.1089/scd.2009.0345 DOI: https://doi.org/10.1089/scd.2009.0345
Jiang TS, Cai L, Ji WY, et al. Reconstruction of the corneal epithelium with induced marrow mesenchymal stem cells in rats. Mol Vis. 2010;16:1304–13. Available from: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2905634/
Yao L, Li ZR, Su WR, et al. Role of mesenchymal stem cells on cornea wound healing induced by acute alkali burn. PLoS One. 2012;7(2):e30842. DOI:10.1371/journal.pone.0030842 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0030842
Ma Y, Xu Y, Xiao Z, et al. Reconstruction of chemically burned rat corneal surface by bone marrow-derived human mesenchymal stem cells. Stem Cells. 2006;24(2):315–21. DOI:10.1634/stemcells.2005-0046 DOI: https://doi.org/10.1634/stemcells.2005-0046
Herasymiuk IYe, Romaniuk TI. Kharakter ta osoblyvosti dynamiky morfolohichnykh zmin u tkanynakh oka krolia pry opikakh rohivky luhom [The nature and peculiarities of the dynamics of morphological changes in rabbit eye tissues during corneal burns with alkali]. Visnyk Nauk Doslidzh. 2013;(4):84–7. Ukrainian.
Buznyk OI, Yakymenko SA, Dumbrova NYe, et al. Histomorfolohichni doslidzhennia vplyvu eksymerlazernoi keratektomii na perebih persistuiuchoho epitelialno-stromalnoho defektu rohivky pry yii eksperymentalnomu luzhnomu opiku [Histomorphological studies of the effect of excimer laser keratectomy on persistent epithelial-stromal corneal defects following experimental alkaline burns]. Oftalmol Zh. 2007;(5):62–7. Ukrainian.
Hladush TI. Novi mozhlyvosti elektroeliminatsii u vyvchenni patohenezu opikiv ochei… Avtoref. dys. kand. med. nauk. [New possibilities of electro-elimination in the study of the pathogenesis of eye burns… Author's ref. thesis. kand. med. sciences]. Odesa; 2004. 21 p. Ukrainian.
Bilous VL, Kapustianenko LG, Tykhomyrov AA. Production and application of angiostatins for the treatment of ocular neovascular diseases. Biotechnol Acta. 2021;14(1):5–24. DOI:10.15407/biotech14.01.005 DOI: https://doi.org/10.15407/biotech14.01.005
