Læknablaðið : fylgirit - 01.12.2004, Side 23

AGRIP GESTAFYRIRLESTRA / XII.
VÍS
NDARÁÐSTEFNA
G 8 Súrefnisbúskapur sjóntaugar og lífeðlisfræði gláku.
Frá dýrarannsóknum til tækniþróunar og nýrra meðferðar-
möguleika í mönnum
Einar Stefánsson'2. Þór Eysteinsson1-2, Morten laCour’. Daniella Bach
Pedersen3, Peter Koch Jensen3, Jens Kiilgaard3, Jón Atli Benediktsson4,
Gísli Hreinn Halldórsson4, Róbert Arnar Karlsson4, Sveinn Hákon Harðar-
son', Alon Harris5, James Beach6
‘Læknadeild HÍ, 2augndeild Landspítala, 3Kaupmannahafnarháskóli, 4verk-
fræðideild HÍ, 5Háskólinn í Indiana, USA, 6Stennis Space Center, USA
einarste@landspita!i. is
Inngangur: Uppgötvanir í lífeðlisfræði og lyfjafræði sem byggjast
á dýratilraunum okkar benda á nýja meðferðarmöguleika fyrir
blóðþurrðarsjúkdóma í augnbotnum manna og eru klínískar
rannsóknir hafnar. Samtímis er í þróun og prófun tækni til að
mæla súrefnismettun í blóðrauða í augnbotnum ntanna. Þessi
tækni mun væntanlega geta metið súrefnisskort í blóðþurrðar-
sjúkdómum, svo sem í gláku eða sykursýki og árangur meðferðar
við þessum sjúkdómum.
Lífeðlisfræði sjóntaugar: Súrefnisþrýstingur sjóntaugar stýrisl af
framboði og eftirspurn. Súrefnisframboðið byggist á blóðflæði
(F) til sjóntaugarinnar sem stýrist annars vegar af mismun blóð-
þrýstings (BÞ) og augnþrýstings (IOP) og hins vegar af viðnámi
æðakerfisins í sjóntauginni (R).
F= BÞ-IOP
R
Nákvæm stýring á þvermáli slagæðlinga og þar með viðnámi
æðakerfisins heldur súrefnisþrýstingnum stöðugum þannig að
vægar breytingar á blóðþrýstingi eða augnþrýstingi valda ekki
truflunum á súrefnisþrýstingi sjóntaugarinnar. Blóðflæðistýr-
ingunni eru takmörk sett og fari augnþrýstingurinn upp fyrir
40 mmHg ræður æðaútvíkkunin ekki lengur við þrýstingsfallið
og sjóntaugin verður súrefnissnauð. Súrefnisskortinn má mæla
beint með súrefnisnemum sem settir eru inn í auga tilraunadýra,
eða óbeint með litrófsmælingum á cytokrómum í hvatberum
eða blóðrauða í æðum sjónhimnu.
Gott samræmi er milli lífeðlisfræðilegra mælinga á sjóntaug-
um tilraunadýra og rannsókna á gláku í mönnum. Fari augn-
þrýstingurinn upp fyrir 40 mmHg og mismunur blóðþrýstings
og augnþrýstings (BP-IOP) niður fyrir 50 mmHg truflast súr-
efnisbúskapur og orkubúskapur sjóntaugar í tilraunadýrum.
Sambærilegar þrýstingsbreytingar í glákusjúklingum hafa í
för með sér skemmdir á sjóntaug og skerðingu sjónsviðs, sem
verða þeim mun meiri sem augnþrýstingurinn hækkar og mun-
ur blóðþrýstings og augnþrýstings verður lægri. Fari munur
blóðþrýstings og augnþrýstings niður í 30 mmHg þá sexfaldast
hættan á glákuskemmd hjá glákusjúklingum, en í tilraunadýrum
er verulegur súrefnisskortur og orkuframleiðsla hvatbera í sjón-
tauginni minnkaður unt helming.
Meðferð blóðþurrðar í augum: Glákunteðferð hefur hingað lil
beinst einvörðungu að því að lækka augnþrýsting og þar með
auka mismuninn milli blóðþrýstings og augnþrýstings (BÞ-IOP),
sem bætir blóðflæði (F) og súrefnisflutning til sjóntaugar. Önnur
leið til að bæta súrefnisframboðið er að víkka æðakerfið (lækkar
viðnámið, R) og höfum við uppgötvað að flokkur glákulyfja,
kolanhydrasahemjarar, víkka æðar í sjóntaug og sjónhimnu og
bæta súrefnisþrýsting verulega. Ensímið kolanhydrasi á meðal
annars hátt í umbreytingu C02 í bíkarbónat og llutningi þess
úr vef út í blóðrás til lungna. Hömlun ensímsins dregur úr COz
brottnámi úr sjóntauginni og hækkandi C02 þrýstingur leiðir til
æðaútvíkkunar og þar með meira blóðflæðis og súrefnistilflutn-
ings. Með því að anda að sér C02 má framkalla svipaða súrefnis-
þrýstingshækkun í auganu og með töku kolanhydrasa glákulyfja.
Æðaútvíkkun vegna C02 verkar sennilega gegnum prostaglandín
efnaskipti og cyclooxigenasa hemjarinn indomethacin dregur úr
áhrifum C02 og kolanhydrasahemjara á súrefnisþrýsting sjón-
taugar og reyndar veldur indomethacin verulegri súrefnislækkun
í sjóntaug tilraunadýra.
Rannsóknir okkar hingað til hafa að mestu farið frant í til-
raunadýrum en á undanförnum árum höfum við unnið að því
að færa rannsóknirnar að mönnum og nýta þær í lækningaskyni.
Annars vegar bendir margt til að kolanhydrasa hemjandi
glákulyfin séu gagnleg gegn ýmsum blóðþurrðarsjúkdómum í
augnbotni, svo sem augnsjúkdómi í sykursýki auk gláku, og höf-
um við hafið klínískar rannsóknir til að sannreyna þetta. í öðru
lagi erum við að þróa og prófa tækni til að mæla súrefnismettun
í blóðrauða í augnbotnum manna til þess að geta sannreynt
rannsóknaniðurstöður okkar í mönnum og metið súrefnisskort í
augnsjúkdómum í mönnum svo og áhrif meðferðar á þá.
Súrefnismælingar í niönnuni: Mælingar á súrefnismettun í blóð-
rauða í augnbotnum manna byggjast á litrófsgreiningu og því
að litur blóðrauða er háður súrefnismettun. Augnbotnamynd
er litgreind í fjórum bylgjulengdum og höfum við þróað mynd-
greiningartækni og hugbúnað til að meta súrefnismettun blóð-
rauðans í æðum sjónhimnu með sjálfvirkum og áreiðanlegum
hætti. Kerfisbundið hefur verið unnið að því að auka næmi og
áreiðanleika tækisins og stefnt er að því að þróa tækjabúnað
sem getur metið súrefnisástand í augnbotnum í blóðþurrðarsjúk-
dómum, svo sem í sykursýki eða gláku, og meta áhrif meðferðar
á súrefnisástandið. Þannig vonumst við til að þessi tækni geti
staðfest árangur meðferðar af leysimeðferð og lyfjum, svo sem
kolanhydrasahemjurum sem auka súrefnisþrýsting í sjónhimnu
og hjálpa við að stýra slíkri meðferð.
Læknablaðid/fylgirit 50 2004/90 23