Glôcôm
Lõm gai thị mở rộng: Apoptosis tế bào hạch võng mạc (RGC) do ROS.
Tăng nhãn áp: Suy giảm dòng chảy thủy dịch do tổn thương oxy hóa tế bào bè củng mạc. 7)
Giảm hoạt tính SOD trong thủy dịch: Được xác nhận là chỉ số stress oxy hóa. 7)
Stress oxy hóa (oxidative stress) là tình trạng mất cân bằng giữa các loại oxy phản ứng (ROS) được tạo ra trong tế bào và hệ thống phòng thủ chống oxy hóa giúp vô hiệu hóa chúng. 2)
ROS bao gồm các loại sau đây. 2)
Mắt là cơ quan đặc biệt dễ bị tổn thương do stress oxy hóa trong toàn bộ cơ thể. Tiếp xúc thường xuyên với năng lượng ánh sáng, tiêu thụ oxy cao và tích tụ các chất cảm quang (như A2E) thúc đẩy sản xuất ROS trong các mô mắt. 2)Stress oxy hóa hiện được cho là có liên quan đến sự khởi phát và tiến triển của hơn 100 bệnh về mắt. 2)
Stress oxy hóa đã được chứng minh có liên quan đến nhiều bệnh về mắt chính, bao gồm glôcôm, thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD), bệnh võng mạc tiểu đường, đục thủy tinh thể, viêm võng mạc sắc tố (RP) và khô mắt. 2)Xem chi tiết tại mục “Các triệu chứng chính và dấu hiệu lâm sàng”.
Stress oxy hóa không gây ra triệu chứng đặc hiệu riêng lẻ mà biểu hiện dưới dạng triệu chứng đặc trưng của từng bệnh.
Dưới đây là các dấu hiệu tổn thương oxy hóa điển hình theo từng bệnh.
Glôcôm
Lõm gai thị mở rộng: Apoptosis tế bào hạch võng mạc (RGC) do ROS.
Tăng nhãn áp: Suy giảm dòng chảy thủy dịch do tổn thương oxy hóa tế bào bè củng mạc. 7)
Giảm hoạt tính SOD trong thủy dịch: Được xác nhận là chỉ số stress oxy hóa. 7)
Thoái hóa hoàng điểm tuổi già và bệnh võng mạc tiểu đường
Drusen và teo biểu mô sắc tố võng mạc (RPE): Tổn thương dạng thoái hóa hoàng điểm tuổi già tự phát ở chuột thiếu SOD1. Độc tính ánh sáng do tích tụ A2E. 2)
Tân mạch võng mạc: Sự tiến triển của thoái hóa hoàng điểm thể ướt do tăng cường lẫn nhau giữa VEGF và ROS.
Bệnh võng mạc tiểu đường: Tăng hoạt động con đường polyol, tích tụ AGEs, tiêu thụ quá mức NADPH gây chuỗi tổn thương oxy hóa. 4)
Dưới đây tóm tắt các cơ chế tổn thương oxy hóa chính và dấu hiệu theo từng bệnh.
Dưới đây trình bày cơ chế stress oxy hóa và các dấu ấn sinh học chính theo từng bệnh.
| Bệnh | Cơ chế chính | Dấu ấn sinh học đại diện |
|---|---|---|
| Glôcôm | Thoái hóa RGC / Rối loạn ETC | Giảm TAS huyết thanh / Giảm SOD thủy dịch7) |
| Thoái hóa hoàng điểm do tuổi tác | Tích tụ A2E, thiếu hụt SOD1 | Tăng 8-OHdG, MDA2) |
| Bệnh võng mạc tiểu đường | Con đường polyol, AGEs | Giảm GSH, tiêu thụ NADPH4) |
| Thoái hóa võng mạc sắc tố | Tế bào que chết → tăng oxy → ROS | Áp suất riêng phần oxy quanh tế bào nón tăng 6) |
| Đục thủy tinh thể | Cạn kiệt GSH · EMT | Giảm GSH · kết tụ protein 2) |
| Khô mắt | Chu kỳ NOX4 – viêm | Tăng MDA và 8-OHdG2) |
Trong RP, sự thoái hóa và chết của tế bào cảm thụ hình que xảy ra trước. Khi các tế bào hình que biến mất, tiêu thụ oxy ở lớp hạt ngoài giảm, tạo ra tình trạng tương đối tăng oxy cục bộ. Lượng oxy dư thừa này sản xuất ROS gây tổn thương thứ phát cho các tế bào hình nón. 6) Chi tiết xem phần “Sinh lý bệnh học”.
Phức hợp I và III của ETC ty thể là nguồn sản xuất ROS chính. 1) Suy giảm chức năng phức hợp I là bản chất của LHON (bệnh thần kinh thị giác di truyền Leber) và DOA (teo thị giác trội). 1)
Khi lão hóa, hoạt động của các enzyme chống oxy hóa nội sinh (SOD, catalase, glutathione peroxidase) giảm dần. Trong biểu mô sắc tố võng mạc (RPE), chất cảm quang A2E tích tụ phụ thuộc vào tuổi và tạo ra ROS khi tiếp xúc với ánh sáng khả kiến. 2)
Tăng đường huyết sản xuất lượng lớn ROS thông qua các con đường sau. 4)
Các đa hình và đột biến của gen SOD1, SOD2, CAT tạo ra sự khác biệt cá thể trong khả năng chống oxy hóa. 2)Nrf2 (yếu tố liên quan đến yếu tố hạt nhân E2) là bộ điều chỉnh chính của quá trình phiên mã các gen chống oxy hóa, và sự suy giảm chức năng của nó liên quan trực tiếp đến tăng tính nhạy cảm oxy hóa toàn thân. 2)
Mặc dù chưa có xét nghiệm lâm sàng tiêu chuẩn vàng nào để đo trực tiếp stress oxy hóa, nhưng các dấu ấn sinh học sau đây được sử dụng trong nghiên cứu và đánh giá lâm sàng.
Đối với mỗi bệnh, phương pháp chẩn đoán kết hợp với các dấu ấn oxy hóa được thực hiện.
Liệu pháp bổ sung chống oxy hóa cho thoái hóa hoàng điểm do tuổi tác là phương pháp duy nhất có bằng chứng đã được xác lập. 2)
Công thức AREDS2 (liều hàng ngày): Vitamin C 500 mg, Vitamin E 400 IU, Lutein 10 mg, Zeaxanthin 2 mg, Kẽm 80 mg, Đồng 2 mg. Giảm khoảng 25% nguy cơ tiến triển từ thoái hóa hoàng điểm trung gian sang thoái hóa hoàng điểm tiến triển. 2)
Các chất chống oxy hóa sau đây được sử dụng như liệu pháp hỗ trợ cho rối loạn chuỗi vận chuyển điện tử ty thể. 1)
Coenzyme Q10
Tác dụng: Vai trò con thoi điện tử trong chuỗi vận chuyển điện tử・Tác dụng chống oxy hóa trực tiếp.
Sử dụng cho LHON/DOA: Cốt lõi của 21 lựa chọn điều trị được liệt kê trong Bảng 5. 1)
Idebenone (Raxone®): Chất tương tự CoQ10. Được phê duyệt cho LHON tại châu Âu. Thử nghiệm RHODOS cho thấy cải thiện thị lực. 1)
NAC và Nicotinamide
N-acetylcystein (NAC): Tiền chất của glutathione. Đã được chứng minh có tác dụng bảo vệ thần kinh. 1)
Nicotinamide (vitamin B3): Hỗ trợ phức hợp I của chuỗi vận chuyển điện tử thông qua bổ sung NAD⁺. 1)
Axit lipoic và EPI-743: Hỗ trợ tái tạo trong chuỗi phản ứng chống oxy hóa. Đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng. 1)
LBP là một polysaccharide tự nhiên chiết xuất từ quả kỷ tử, kích hoạt con đường Nrf2, thể hiện tác dụng chống oxy hóa và bảo vệ thần kinh. 3)
AREDS2 đã được chứng minh hiệu quả ở bệnh nhân thoái hóa hoàng điểm tuổi già trung gian (nhiều drusen kích thước trung bình hoặc một hoặc nhiều drusen lớn). 2) Hiệu quả ở mắt khỏe mạnh hoặc bệnh nhân chỉ có drusen giai đoạn đầu chưa được xác lập. Nên sử dụng dựa trên chẩn đoán của bác sĩ nhãn khoa.
Phức hợp I và III của chuỗi vận chuyển điện tử (ETC) gắn trong màng trong ty thể tạo ra lượng lớn O₂⁻ do rò rỉ điện tử. 1)Superoxide dismutase (SOD) chuyển O₂⁻ thành H₂O₂, catalase và glutathione peroxidase vô hại hóa H₂O₂. 2)Khi hệ thống phòng thủ đa tầng này bị phá vỡ, tổn thương oxy hóa sẽ lan truyền.
SOD có ba đồng dạng. 2)
Hàng rào máu-võng mạc (BRB) được cấu tạo bởi màng giới hạn trong và các kết nối chặt (tight junction) của tế bào nội mô mạch máu võng mạc. 9) Stress oxy hóa làm biến đổi các protein kết nối chặt (claudin, occludin, ZO-1), phá vỡ BRB, dẫn đến thâm nhiễm viêm và rò rỉ protein huyết tương. 4)
Sự hoạt hóa con đường NF-κB và MAPK khuếch đại sự phá vỡ hàng rào máu-võng mạc (BRB), dẫn đến tình trạng viêm mãn tính cường độ thấp gọi là ‘para-viêm’. 4) Trong tình trạng này, quá trình sửa chữa mô hoàn toàn không xảy ra, và thoái hóa tiến triển một cách âm thầm.
Tổn thương nguyên phát của RP là thoái hóa tế bào cảm thụ hình que do đột biến gen, nhưng cuối cùng tế bào hình nón cũng bị thoái hóa. 6)
Cơ chế thoái hóa tế bào hình nón như sau: 6)
A2E (N-retinylidene-N-retinylethanolamine), một thành phần của lipofuscin trong RPE, là chất nhạy sáng tạo ra ROS khi chiếu ánh sáng xanh. 2)A2E cũng làm suy giảm chức năng lysosome, cản trở quá trình thực bào và phân giải các đoạn ngoài của tế bào cảm thụ ánh sáng của RPE. Vòng luẩn quẩn này thúc đẩy sự tích tụ drusen và tiến triển thành teo địa lý.
Dưới tình trạng tăng đường huyết, aldose reductase chuyển glucose thành sorbitol và fructose, tiêu thụ NADPH. 4)NADPH là đồng yếu tố của glutathione reductase, do đó sự cạn kiệt của nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống oxy hóa nội bào. Đồng thời, các con đường PKC, NF-κB và MAPK được kích hoạt, làm tăng sản xuất VEGF và TNF-α, phá vỡ hàng rào máu-võng mạc (BRB). 4)
Một thử nghiệm giai đoạn II về việc dùng NAC đường uống cho bệnh thoái hóa tế bào hình nón ở RP đang được tiến hành.
Schiff và cộng sự (2021) đã tiến hành thử nghiệm kéo dài 24 tuần trên 24 bệnh nhân RP, tăng dần liều NAC từ 600 mg/ngày lên 1800 mg/ngày. 6) Có xu hướng cải thiện độ nhạy thị trường và độ dày lớp tế bào hình nón trên OCT. Hiện tại, thử nghiệm RCT giai đoạn II mang mã NCT05537220 (NAC Attack trial) đang được tiến hành. 6)
Một nghiên cứu đã báo cáo về tác dụng bảo vệ đáng kể đối với tế bào cảm quang hình nón khi tiêm dưới võng mạc vector AAV mã hóa Nrf2 vào mô hình động vật RP. 5)
Ở nhóm được tiêm AAV-NRF2, biên độ điện võng mạc hình nón và số lượng tế bào hình nón duy trì cao hơn đáng kể so với nhóm không được tiêm.5) Nrf2 cảm ứng đồng loạt các enzyme chống oxy hóa thông qua các gen đích (HO-1, NQO1, GPx, GCL), do đó được chú ý như một chiến lược bảo vệ võng mạc bằng liệu pháp gen đơn lẻ.5)
Một nền tảng phát triển thuốc sử dụng tế bào hạch võng mạc có nguồn gốc từ tế bào iPS (iPSC-RGC) của LHON và DOA đã được xây dựng, và việc đánh giá các thuốc ứng viên như NAC, CoQ10, EPI-743 đang được tiến hành.1)
Thuốc điều trị đa xơ cứng DMF (BG-12) là một chất kích hoạt Nrf2 mạnh và đã được báo cáo có tác dụng bảo vệ trong các mô hình thoái hóa võng mạc. 2) Khả năng ứng dụng trong lĩnh vực nhãn khoa được gợi ý, nhưng việc đánh giá các tác dụng phụ toàn thân (giảm bạch cầu lympho) là một thách thức.
Can thiệp tăng cường miR-26a-5p đã được chứng minh làm tăng biểu hiện gen của SOD và catalase, giảm tổn thương oxy hóa võng mạc trong mô hình bệnh võng mạc tiểu đường. 8) Liệu pháp nhắm mục tiêu miRNA đang ở giai đoạn nghiên cứu như một lựa chọn điều trị phân tử cho bệnh võng mạc tiểu đường.
Các thử nghiệm lâm sàng trên nhiều bệnh lý khác nhau sử dụng polysaccharide Lycium barbarum (LBP) đang được tiến hành, và dữ liệu an toàn dài hạn đang được kỳ vọng tích lũy. 3)
NAC được bán dưới dạng thực phẩm bổ sung, nhưng việc sử dụng cho RP hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng, hiệu quả và độ an toàn chưa được xác lập. 6) Tránh tự ý dùng liều cao trong thời gian dài, nếu cân nhắc sử dụng, nhất định phải tham khảo ý kiến bác sĩ nhãn khoa.