MODERN TRENDS OF BASIC RESEARCH IN PATHOGENESIS OF PROGRESSIVE MYOPIA

Cover Page

Abstract


The growing prevalence of progressive myopia and its disabling consequences explains the elaboration of reliable diagnostic markers and new treatment strategies based on the research results of molecular mechanisms underlying the development of the condition. The paper reviews recent basic pathogenetic research studies which have greatly broadened the awareness of the deep causes of progressive myopia associated with the activity of certain growth factors, local and systemic protein metabolism, and regulation of hormonal and neural processes. Practical clinical guidelines for new criteria of diagnosis and control of myopia are published as they could be useful while selecting individual treatment plans including indications to sclera-strengthening therapy and its evaluation. The results may be promising in the elaboration of systemic and local medications for the prevention of myopia progression, which should address the regulation of connective tissue disorders, hormonal shifts, and imbalanced autonomic nervous system. 


E. N. Iomdina

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases, Russian Federation

Author for correspondence.
Email: iomdina@mail.ru

Russian Federation доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики Московского НИИ глазных болезней им. Гельмгольца Адрес: 105062, Москва, ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, тел.: (495) 625-32-56

E. P. Tarutta

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases, Russian Federation

Email: elenatarutta@mail.ru

Russian Federation

доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела патологии рефракции, бинокулярного зрения и офтальмоэргономики Московского НИИ глазных болезней им. Гельмгольца
Адрес: 105062, Москва, ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, тел.: (495) 608-42-00

  1. Аветисов Э.С. Близорукость. М.: Медицина. 1999. 285 с.
  2. Curtin B.J. The Myopias; Basic science and clinical management. Philadelphia: Harper and Row. 1985. 420 p.
  3. McCarty C.A., Taylor H.R. Myopia and Vision 2020. Am. J. Ophthalmol. 2000; 129: 525–527.
  4. Pan C.V., Ramamurthy D., Saw S.-M. Worldwide prevalence and risk factors for myopia. Ophthalm. Physiol. Opt. 2012; 32: 3–16.
  5. Vitale S., Sperduto R.D., Ferris III F.L. Increased prevalence of myopia in the United States between 1971–1972 and 1999–2004. Arch. Ophthalmol. 2009; 127: 1632–1639.
  6. Jung S.K., Lee J.H., Kakizaki H., Jee D. Prevalence of myopia and its association with body stature and educational level in 19-year-old male conscripts in Seoul, South Korea. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012; 53 (9): 5579–5583.
  7. Sun J., Zhou J., Zhao P.n, Lian J., Zhu H., Zhou Y., Sun Y., Wang Y., Zhao L., Wei Y., Wang L., Cun B., Ge S., Fan X. High prevalence of myopia and high myopia in 5060 Chinese university students in Shanghai. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012; 53 (12): 7504–7509.
  8. Либман Е.С., Шахова Е.В. Слепота и инвалидность вследствие патологии органа зрения в России. Вестн. офтальмол. 2006; 1: 35–37.
  9. Либман Е.С., Рязанов Д.П., Калеева Э.В. Инвалидность вследствие нарушения зрения в России. В кн.: V Российский общенациональный офтальмологический форум. Сб. науч. трудов науч.-практ. конф. с междунар. участием. М. 2012; 2: 797–798.
  10. Нероев В.В. Новые аспекты проблемы патологии сетчатки и зpительного неpва. Вестн. офтальмол. 2000; 5: 14–16.
  11. Тарутта Е.П. Осложненная близорукость: врожденная и приобретенная. В кн.: ред. С.Э. Аветисов, Т.П. Кащенко, А.М. Шамшинова. Зрительные функции и их коррекция у детей. М.: Медицина. 2006. С. 137–163.
  12. Avetisov E.S., Savitskya N.F., Vinetskaya M.I., Iomdina E.N. A study of biochemical and biomechanical qualities of normal and myopic eye sclera in humans of different age groups. Metab. Pediatr. Syst. Ophthalmol. 1984; 7:183–188.
  13. Иомдина Е.Н. Биомеханические и биохимические нарушения склеры при прогрессирующей близорукости и методы их коррекции В кн.: Зрительные функции и их коррекция у детей. Под ред. С.Э. Аветисова, Т.П. Кащенко, А.М. Шамшиновой. М.: Медицина. 2006. С. 163–183.
  14. Rada J.A., Shelton S., Norton T. The sclera and Myopia. Exp. Eye Res. 2006; 87: 185–200.
  15. McBrien N.A., Gentle A. Role of the sclera in the development and pathological complications of myopia. Prog. Retin. Eye Res. 2003; 22: 307–338.
  16. McBrien N.A., Jobling A.I., Gentle A. Biomechanics of the sclera in myopia: extracellular factors. Optom. Vis. Sci. 2009; 86: 23–30.
  17. Chen K.C., Hsi E., Hu C.Y., Chou W.W., Liang C.L., Juo S.H. MicroRNA-328 may influence myopia development by mediating the PAX6 gene. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012; 53 (6): 2732–2739.
  18. Metlapally R., Gonzalez P., Hawthorne F.A., Tran-Viet K.-N., Wildsoet C.F., Young T.L. Scleral micro-RNA signatures in adult and fetal eyes. PLoS ONE 2013; 8(10): 78984. doi: 10.1371/journal. pone.0078984.
  19. Chea-Su K., Yan-yan X., Chin-Hung Geoffrey C., Shea Ping Y., Rada Summers J.A. Regional variations in corneal and scleral mRNA expressions of MMP2, TIMP2, TGFβ2 in highly myopic-astigmatic chick. ARVO. 2013; 3676.
  20. Veth K.N., Willer J.R., Collery R.F., Gray M.P., Willer G.B. Mutations in zebrafish lrp2 result in adult-onset ocular pathogenesis that models myopia and other risk factors for glaucoma. PLoS Genet. 2011; 7(2): 1001310. doi: 10.1371/journal.pgen. 1001310.
  21. Feng Y.F., Zhang Y.L., Zha Y., Huang J.H., Cai J.Q. Association of Lumican gene polymorphism with high myopia: a meta-analysis. Optom. Vis. Sci. 2013; 90 (11): 1321–1326.
  22. Seko Y., Tanaka Y., TokoroT. Scleral cell-growth is influenced by retinal pigment epithelium in vitro. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1994; 232: 545–548.
  23. Trier K., Olsen E.B., Kobayashi T., Ribel-Madsen S.M. Biochemical and ultrastructural changes in rabbit sclera after treatment with 7-methylxanthine, theobromine, acetazolamide, or L-ornithine. Brit. J. Ophthalmol. 1999; 83: 1370–1375.
  24. Rymer J., Wildsoet C.F. The role of the retinal pigment epithelium in eye growth regulation and myopia: a review. Vis. Neurosci. 2005; 22: 251–261.
  25. Christian P.G., Harkin D.G., Rayner C., Schmid K.L. Comparative effects of posterior eye cup tissues from myopic and hyperopic chick eyes on cultured scleral fibroblasts. Exp. Eye Res. 2013; 107: 11–20.
  26. Ogata N., Imaizumi M., Miyashiro M., Arichi M., Matsuoka M., Ando A., Matsumura M. Low levels of pigment epithelium-derived factor in highly myopic eyes with chorioretinal atrophy. Am. J. Ophtalmol. 2005; 140: 937–939.
  27. Минкевич Н.И., Липкин В.М., Костанян И.А. PEDF — неингибиторный серпин с нейропротекторной и антиангиогенной активностями. Acta Naturae. 2010; 2: 74–84.
  28. Stelle F., Chader G.J., Johnson L.V., Tomboran-Tink J. Pigment epithelium derived factor: neurotrophic activity and identification as a member of the serine protease inhibitor gene family. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993; 90: 1526–1530.
  29. Yasui N., Mori T., Morito D., Matsushita O., Kourai H., Nagata K., Koide T. Dual-site recognition of different extracellular matrix components by anti-angiogenic/neurotrophic serpin, PEDF. Biochemistry. 2003; 42: 3160–3167.
  30. Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Игнатьева Н.Ю., Костанян И.А., Минкевич Н.И., Какуев Д.Л., Радченко В.В., Шехтер А.Б., Данилов Н.А., Кварацхелия Н.Г., Чернышева С.Г. Фундаментальные исследования биохимических и ультраструктур-ных механизмов патогенеза прогрессирующей миопии. Росс. офтальмол. журн. 2008; 1 (3): 7–12.
  31. Минкевич Н.И., Ракитина Т.В., Богачук А.П., Радченко В.В., Морозова-Рошш Л.А ., Янамандра К., Иомдина Е.Н., Бабиченко И.И., Костанян И.А., Липкин В.М. Формирование амилоидоподобных фибриллярных структур и разрушение фибробластов теноновой капсулы при прогрессирующей близорукости как следствие устойчивости фактора пигментного эпителия к ограниченному протеолизу. Биоорг. химия. 2012, 38 (6): 683–690.
  32. Becerra S.P., Sagasti A., Spinella P., Notario V. Pigment epithelium-derived factor behaves like a noninhibitory serpin. Neurotrophic activity does not require the serpin reactive loop. J. Biol. Sci. 1995; 270: 25992–25999.
  33. Notari L., Miller A., Martinez A., Amaral J., Ju M., Robinson G., Smith L.E., Becerra S.P. Pigment epithelium-derived factor is a substrate for matrix metalloproteinase type 2 and type 9: implications for downregulation in hypoxia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2005; 46: 2736–2747.
  34. Петрович Ю.А., Терехина Н.А. Биохимия слезы и ее изменение при патологии. Вопр. мед. химии. 1990; 3: 13–18.
  35. Чеснокова Н.Б., Безнос О.В. Гидролитические ферменты слезной жидкости в норме и патологии. Росс. офтальмол. журн. 2012; 5 (4): 107–111.
  36. Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Курылева И.М., Аксенова Ю.М., Сурина Е.А., Смирнова И.В., Богачук А.П., Липкин В.М. Особенности белкового состава слезной жидкости детей и подростков с высокой прогрессирующей миопией. Росс. педиатрич. офтальмол. 2013; 2: 27–31.
  37. Iomdina E., Tarutta E., Kuryleva I., Aksenova Yu., Surina Е., Bogachuk А. Changes in protein composition of tear fluid in school-age children with high progressing myopia. Acta Ophthalmologica. 2013; 91: 252.
  38. Ward P.P., Paz E., Conneely O.M. Multifunctional roles of lactoferrin: a critical overview. Cell. Mol. Life Sci. 2005; 62: 2540–2548.
  39. Винецкая М.И., Иомдина Е.Н., Кушнаревич Н.Ю., Тарутта Е.П., Лазук А.В. Значение показателей перекисного окисления липидов и антирадикальной защиты слезной жидкости для прогнозирования и лечения осложненной близорукости. Вестн. офтальмол. 2000; 5: 54–55.
  40. Кушнаревич Н.Ю. Критерии возможного перехода миопии в осложненную форму. Автореф. дис. … канд. мед. наук. М. 2000. 22 с.
  41. Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Курылева И.М., Маркосян Г.А., Аксенова Ю.М., Сурина Е.А., Смирнова И.В., Богачук А.П., Липкин В.М. Возможности использования показателей белкового состава слезной жидкости для дифференциальной диагностики врожденной и приобретенной миопии у детей и подростков. В кн.: Сб. научн. трудов науч.-практ. конф. «VI Российский общенациональный офтальмологический форум с междунар. участием». Под ред. В.В. Нероева. М. 2013; 1: 220–225.
  42. Винецкая М.И., Болтаева З.К., Иомдина Е.Н., Андреева Л.Д. Биохимические аспекты прогрессирующей миопии. Офтальмол. журн. 1988; 3: 155–158.
  43. Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Маркосян Г.А., Аксенова Ю.М., Кружкова Г.В. Иващенко Ж.Н., Смирнова Т.С., Бедретдинов А.Н. Биомеханические показатели корнеосклеральной оболочки глаза и состояние соединительнотканной системы у детей и подростков с различными формами прогрессирующей миопии. Росс. педиатрич. офтальмол. 2013; 1: 18–23.
  44. Иомдина Е.Н., Еремина М.В., Иващенко Ж.Н., Тарутта Е.П. Применимость анализатора глазного ответа для оценки биомеханики корнеосклеральной оболочки глаза и внутриглазного давления у детей и подростков с прогрессирующей миопией. В кн.: Биомеханика глаза. Сб. трудов конф. М. 2007. С. 93–98.
  45. Тарутта Е.П., Максимова М.В., Кружкова Г.В., Ходжабекян Н.В. Акустическая плотность склеры как фактор прогноза развития ПВХРД при миопии: результаты 10-летнего динамического наблюдения. Вестн. офтальмол. 2013; 1: 16–20.
  46. Болтаева З.К. Прогрессирование миопии и некоторые показатели метаболизма соединительной ткани. Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М. 1988. 24 с.
  47. Демидова М.Ю. Близорукость, сочетающаяся с соединительнотканной дисплазией у детей (обоснование и эффектив-ность нового метода лечения. Автореф. дис. ... канд. мед. наук.
  48. М. 2009. 23 с.
  49. Обрубов С.А., Демидова М.Ю., Иванова А.О., Кузнецова Е.А. Недифференцированная дисплазия соединительной ткани: современное состояние проблемы. Росс. педиатрич. офтальмол. 2009; 4: 50–53.
  50. Смирнова Т.С. О связи близорукости с общим состоянием организма и некоторых особенностях ее развития у школьников. Автореф. … дис. канд. мед. наук. М. 1980. 21 с.
  51. Четыз Р.Р. Роль экстраокулярной патологии в развитии близорукости у детей и ее патогенетически обоснованное комплексное лечение. Автореф. … дис. канд. мед. наук. М. 2007. 24 с.
  52. Луцевич Е.Э., Плехова Л.Ю., Бородина Н.В. Изучение синдрома гиперэластичности соединительной ткани у больных с миопией высокой степени. Вестн. офтальмол. 2002; 6: 33–35.
  53. Balacco Gabrieli C., Moramarco A., Regine F., Abdolrahimzadeh B. Correlation between steroid hormones balance and etiopathology of high myopia: clinical trial. In: Myopia Updates. T. Tokoro (ed.). Tokyo: Springer Verlag. 1998. P. 379–382.
  54. Ojha R.K., Singh R., Maurya O., Agrawal J.K. Myopia and plasma cortisol. Indian J. Ophthalmol. 1989; 37 (2): 91–93.
  55. Иомдина Е.Н., Смирнова Т.С., Тарутта Е.П., Вахидова Л.Т. Изучение некоторых показателей гормонального статуса у подростков с прогрессирующей миопией. В кн.: Сб. трудов научно-практ. конф. «Росс. общенац. офтальмол. форум». Под ред. В.В. Нероева. М. 2009; 1: 365–370.
  56. Волкова Е.М. Влияние тонуса вегетативной нервной системы на функциональное состояние аккомодации при миопии. Автореф. дис … канд. мед наук. СПб. 2007. 24 с.
  57. Кубарева И.А. Влияние эмоционального стресса на аккомодационную функцию глаза у лиц с различным тонусом вегетативной нервной системы. Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Курган.
  58. 22 с.
  59. Викторова И.А., Киселева Д.С., Калицкая И.Г. Кораблева Л.М., Суворова С.Г. Клинические признаки и особенности вегетативного статуса у детей и подростков с дисплазией соединительной ткани. Вопр. совр. педиатрии. 2008; 7 (5): 15–21.
  60. Алферова О.П., Осин А.Я. Функциональное состояние кардиореспираторной системы у подростков в зависимости от исходного вегетативного тонуса. Фундамент. исследования. 2011; 1: 35–40.
  61. Kerdo I. Ein aus Daten der Blutzirkulation kalkulierter Index zur Beurteilung der vegetativen Tonuslage. Acta neurovegetativa. 1966;29 (2): 250–268.
  62. Вейн A.M. Вегетативные расстройства. Клиника, диагностика, лечение. М.: МИА. 2000. 752 с.
  63. Иомдина Е.Н., Тарутта Е.П., Маркосян Г.А., Аксенова Ю.М., Иващенко Ж.Н., Фотина С.А. Вариации индекса Кердо как показателя баланса вегетативной нервной системы у детей и подростков с прогрессирующей миопией. Глаз. 2013; 2: 22–25.

Views

Abstract - 53

PDF (Russian) - 7

Cited-By


PlumX



Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies