Alpha-2-macroglobulin (α2-MG) is a multifunctional protein involved in neurodegeneration, inflammation and neovascularization, which are key processes in the pathogenesis of age-related macular degeneration (AMD) and proliferative diabetic retinopathy (PDR). AMD and PDR are two of the main causes of vision loss and blindness, are difficult to treat, and are generally diagnosed at the stage of irreversible changes.
Purpose: This study estimates the activity of α2-MG in the blood serum and tears of patients with AMD and PDR in order to reveal the relation of its levels with the intensity of the pathological process in the retina.
Material and methods: The study included 17 patients (34 eyes) with AMD, 15 patients (30 eyes) with PDR, and 15 healthy adults (30 eyes) of the similar age. The activity of α2-MG in serum and tears was measured enzymatically using the specific substrate N-benzoyl-DL-arginine-p-nitroanilide (BAPNA).
Results: The activity of α2-MG in tears of patients with AMD was on the average 3.5 times higher than in healthy controls, and in patients with PDR - 1.5 times higher. Patients with AMD at the submacular fibrosis stage showed decreased α2-MG activity in tears. The activity of α2-MG in serum of patients with AMD and PDR was on the average 25% higher than in healthy persons. No correlation was revealed between serum and tear levels of α2-MG activity.
Conclusion: This study revealed for the first time that in AMD and PDR the activity of α2-MG in tears is increased, and that in AMD the increase is higher than in PDR. An increase of α2-MG activity in serum confirms the presence of systemic inflammation. Absence of correlation between the serum and tear activity of α2-MG confirms its local origin. The high level of α2-MG activity in tears reflects the presence of an active destructive process in the retina, justifying its further investigation as a predictor of AMD and PDR course, as well as an indicator of therapy effectiveness.
Многофункциональный белок альфа2-макроглобулин (α2-МГ) принимает участие в развитии нейродегенеративных процессов, воспаления и неоваскуляризации, которые являются ключевыми в патогенезе возрастной макулярной дистрофии (ВМД) и пролиферативной диабетической ретинопатии (ПДР). ВМД и ПДР являются одними из основных причин слабовидения и слепоты, трудно поддаются лечению и диагностируются на стадии необратимых изменений.
Цель исследования: Определение активности α2-МГ в слезе и крови пациентов с ВМД и ПДР для выявления связи ее уровня с наличием патологического процесса в сетчатке.
Материал и методы: В исследование включено 17 пациентов (34 глаза) с ВМД, 15 пациентов (30 глаз) с ПДР и 15 здоровых добровольцев (30 глаз). В слезе и сыворотке крови определяли активность α2-МГ ферментативным методом со специфическим субстратом N-бензоил-DL-аргинин-p-нитроанилидом.
Результаты: Активность α2-МГ в слезе пациентов с ВМД была повышена в среднем в 3,5 раза, а у пациентов с ПДР — в 1,5 раза. При ВМД на стадии субмакулярного фиброза активность α2-МГ в слезе была снижена. В крови больных с ВМД и ПДР активность α2-МГ оказалась повышена в среднем на 25%. Корреляции между активностью α2-МГ в слезе и крови не выявлено.
Заключение: Впервые установлено, что при ВМД и ПДР происходит увеличение активности α2-МГ в слезе, причем при ВМД — более значительное, чем при ПДР. Повышение активности α2-МГ в крови свидетельствует о вялотекущем системном воспалении при ВМД и ПДР. Отсутствие корреляции между активностью α2-МГ в слезе и крови подтверждает его местное происхождение. Высокий уровень α2-МГ в слезе отражает наличие дегенеративного процесса в сетчатке, что обосновывает целесообразность дальнейших исследований α2-МГ для прогнозирования течения ВМД и ПДР, а также контроля терапии.
Keywords: age-related macular degeneration; alpha-2-macroglobulin; proliferative diabetic retinopathy; retina; serum; tears.