Primary open-angle glaucoma (POAG) is characterized by degeneration of retinal ganglion cells associated with an increase in intraocular pressure (IOP) due to hindered aqueous humor (AH) drainage through the trabecular meshwork and uveoscleral pathway. Polyunsaturated fatty acids and oxylipins are signaling lipids regulating neuroinflammation, neuronal survival and AH outflow. Among them, prostaglandins have been previously implicated in glaucoma and employed for its treatment. This study addressed the role of signaling lipids in glaucoma by determining their changes in AH accompanying IOP growth and progression of the disease. Eye liquids were collected from patients with POAG of different stages and cataract patients without glaucoma. Lipids were identified and quantified by UPLC-MS/MS. The compounds discriminating glaucoma groups were recognized using ANCOVA and PLS-DA statistic approaches and their biosynthetic pathways were predicted by bioinformatics. Among 22 signaling lipids identified in AH, stage/IOP-dependent alterations in glaucoma were provided by a small set of mediators, including 12,13-DiHOME, 9- and 13-HODE/KODE, arachidonic acid and lyso-PAF. These observations correlated with the expression of cytochromes P450 (CYPs) and phospholipases A2 in the ocular tissues. Interestingly, tear fluid exhibited similar lipidomic alterations in POAG. Overall, POAG may involve arachidonic acid/PAF-dependent pathways and oxidative stress as evidenced from an increase in its markers, KODEs and 12,13-DiHOME. The latter is a product of CYPs, one of which, CYP1B1, is known as POAG and primary congenital glaucoma-associated gene. These data provide novel targets for glaucoma treatment. Oxylipin content of tear fluid may have diagnostic value in POAG.

Glaucoma is worldwide the most common cause of irreversible blindness. Its prevalence in the population older than 40 years is about 3.5 %, and correlates with age. The most common type is primary open-angle glaucoma (POAG). The global prevalence of POAG is expected to grow from 76.0 million in 2020 to 111.8 million by 2040. In 2022, a total of 1,250,558 patients with glaucoma were registered in the Russian Federation, of which 110,680 had newly diagnosed glaucoma. The overall glaucoma incidence rate in Russia shows a steady growth: in 2022, it increased by 30 % as compared to 2013. In order to meet the challenge, medical care of glaucomatous patients is on the rise: the contingent receiving dispensary observation increased by 6.8 % over the last 10 years, whilst surgical treatment involved 28.1 % more patients.

Primary open-angle glaucoma (POAG) is a frequent blindness-causing neurodegenerative disorder characterized by optic nerve and retinal ganglion cell damage most commonly due to a chronic increase in intraocular pressure. The preservation of visual function in patients critically depends on the timeliness of detection and treatment of the disease, which is challenging due to its asymptomatic course at early stages and lack of objective diagnostic approaches. Recent studies revealed that the pathophysiology of glaucoma includes complex metabolomic and proteomic alterations in the eye liquids, including tear fluid (TF). Although TF can be collected by a non-invasive procedure and may serve as a source of the appropriate biomarkers, its multi-omics analysis is technically sophisticated and unsuitable for clinical practice. In this study, we tested a novel concept of glaucoma diagnostics based on the rapid high-performance analysis of the TF proteome by differential scanning fluorimetry (nanoDSF). An examination of the thermal denaturation of TF proteins in a cohort of 311 ophthalmic patients revealed typical profiles, with two peaks exhibiting characteristic shifts in POAG. Clustering of the profiles according to peaks maxima allowed us to identify glaucoma in 70% of cases, while the employment of artificial intelligence (machine learning) algorithms reduced the amount of false-positive diagnoses to 13.5%. The POAG-associated alterations in the core TF proteins included an increase in the concentration of serum albumin, accompanied by a decrease in lysozyme C, lipocalin-1, and lactotransferrin contents. Unexpectedly, these changes were not the only factor affecting the observed denaturation profile shifts, which considerably depended on the presence of low-molecular-weight ligands of tear proteins, such as fatty acids and iron. Overall, we recognized the TF denaturation profile as a novel biomarker of glaucoma, which integrates proteomic, lipidomic, and metallomic alterations in tears, and monitoring of which could be adapted for rapid non-invasive screening of the disease in a clinical setting.

В обзоре обобщаются современные данные об офтальмологических факторах риска развития первичной открытоугольной глаукомы, что позволит улучшить диагностику этого заболевания.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Оценить влияние длительной ретинопротекторной терапии на прогрессирование первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) при компенсированном внутриглазном давлении (ВГД). МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 147 пациентов (249 глаз) с ПОУГ I—II стадий, рандомизированы в основную (69 больных, 119 глаз) и контрольную (78 больных, 130 глаз) группы. В основной группе каждые 6 мес проводили курс терапии ретиналамином. Пациентов обследовали перед исследованием и каждые 3 мес на протяжении 24 мес. Проводили оптическую когерентную томографию (ОКТ; СНВС — слой нервных волокон сетчатки, НРП — нейроретинальный поясок, ГКС — ганглиозные клетки сетчатки) и статическую периметрию (MD — среднее отклонение; PSD — среднеквадратическое отклонение). РЕЗУЛЬТАТЫ Острота зрения и рефракция в исследуемых группах не изменились (p>0,05). Уровень ВГД в группе контроля повысился (p=0,033). К 24 мес исследования межгрупповой разницы не отмечалось (p=0,87). MD не изменилось ни в основной (p=0,45), ни в контрольной группе (p=0,27). PSD изменилось в основной (4,84±3,21 и 6,01±2,584 дБ в начале и в конце исследования; p=0,0004) и контрольной (3,46±2,23 и 5,86±2,26 дБ; p<0,0001) группах. Различавшиеся по MD и PSD группы (p=0,15; p=0,02) к концу исследования сравнялись (p=0,59; p=0,53). СНВС в основной группе не изменился (p=0,078), в контрольной группе он уменьшился с 83,5±22,47 до 76,7±20,7 мкм (p=0,001). Межгрупповых различий в начале и в конце наблюдения не выявлено (p=0,276; p=0,524). В основной группе НРП увеличился с 222±88,94 до 231±99,3 (p=0,012), в контрольной — уменьшился с 248±87,09 до 234±96,2 (p=0,0006). Межгрупповых различий не выявлено (p=0,109; p=0,909). ГКС не различались в основной и контрольной группах (p=0,211; p=0,16), межгрупповых различий не выявлено (p=0,44; p=0,51). Заключение. Регулярное курсовое применение ретиналамина останавливает развитие глаукомной оптиконейропатии. Необходимы исследования долгосрочного влияния на зрительные функции и качество жизни.

В статье рассмотрен современный подход к борьбе с избыточным рубцеванием после фистулизирующей хирургии глаукомы. Описан опыт применения и результаты исследований эффективности стероидных и нестероидных противовоспалительных препаратов. Большое внимание уделено новым стратегиям регуляции ранозаживления после фильтрующей хирургии глаукомы, направленным на улучшение исходов этих операций. Приведены характеристики и описания механизмов действия препаратов, модулирующих ранозаживление посредством воздействия на цитоскелет, таких как ингибиторы Rho-киназы и противоопухолевые препараты из класса таксанов. Дается подробное описание различных стратегий влияния на послеоперационное заживление раны с помощью регулирующих этот процесс факторов роста, цитокинов и протеиназ. Описано также ингибирование трансформирующего фактора роста β и эффектора, расположенного далее по пути передачи сигнала от ТФР-β (фактор роста соединительной ткани, ФРСТ), который влияет на продукцию компонентов внеклеточного матрикса, последующее формирование рубца и, в отличие от многих других групп препаратов, представленных в статье, считающегося «мишенью» для терапевтической модуляции фиброза и рубцевания. Ингибирование сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) опосредованно влияет на фиброз через ангиогенный эффект и, предположительно, оказывает прямое воздействие на активность фибробластов. Имеет место ингибирование провоспалительного плацентарного фактора роста PIGF, улучшающее исходы хирургии благодаря увеличению площади и продолжительности функционирования фильтрационной подушки в сочетании с уменьшением выраженности признаков послеоперационного ангиогенеза, фиброза и воспаления. Описано применение интерферона α (ИФН-α), представляющего собой цитокин с противофиброзными свойствами. Кратко рассматриваются менее распространенные и изученные способы регулирования избыточного рубцевания в зоне операции, такие как подавление активности матриксных металлопротеиназ и применение амниотической мембраны.