Ученые Гарвардской медицинской школы смогли вырастить фрагмент зрительного нерва

Важный шаг на пути разработки технологии по восстановлению зрения сделан американскими учеными из Гарвардской медицинской школы. Они смогли вырастить фрагмент зрительного нерва, однако вернуть при этом зрение пока не сумели.

Согласно опубликованным сегодня в научной прессе отчетам об исследованиях, специалисты нашли пути для управления механизмом регенерации зрительного нерва. При этом эффективность методологии в три раза выше аналогичных разработок в области решения проблемы возвращения зрения. Опыты велись на крысах.

Одна из причин того, что пораженный глазной нерв не способен к самовосстановлению, заключается в наличии на его поверхности особого протеина. Этот протеин запрограммирован на остановку роста клеток. В результате в истории науки нет примеров нормализации зрения за счет регенерации части зрительного нерва, отмечает ИТАР-ТАСС. Однако специалисты из Гарварда в серии опытов на основе генной инженерии смогли "отключить" запрещающий рост клеток протеин. В результате пораженный нерв проявил удивительную способность к восстановлению, заявил глава научной группы профессор Лари Беновиц.

Ученым пока не удалось "состыковать" новые клетки глазного нерва с клетками зрачка так, чтобы зрение полностью восстановилось. Беновиц считает, что сейчас проблема заключается в "точном" совмещении клеток на стыке этих двух органов. В случае удачи появится новая методология по возвращению зрения тем, у кого поражен зрительный нерв, считают специалисты.



Нейропротекция: восстановление зрительного нерва стало более реальным


Весьма знаменательно встретил новый год журнал Ophthalmology Times. На сайте этого почтенного издания 1 января 2002 года было опубликовано интервью с известным нейроофтальмологом, доктором медицины, Н.Миллером (Институт глаза, Университет Johns Hopkins, Балтимор, США). Беседа посвящена современному состоянию проблемы профилактики поражения зрительного нерва, а также актуальным вопросам его восстановления и регенерации. Значительные успехи последних лет могут удивить специалистов и вдохновить широкую аудиторию. Предлагаем Вашему вниманию резюме основных достижений в этой области, достойной пера лучших фантастов современности.

Значительные успехи достигнуты в области профилактики поражения зрительного нерва, его восстановления и регенерации. Возможно, скоро удастся восстанавливать зрение людям, потерявшим его вследствие заболевания зрительного нерва.

В прошлом считалось, что пораженный зрительный нерв не может восстанавливаться или регенерировать ввиду трех основных предположений. Во-первых, ганглиозная клетка сетчатки млекопитающих не может остаться жизнеспособной, если ее тело или аксон повреждаются. Во-вторых, если страдает ганглиозная клетка сетчатки, и ее аксон поражается, то новый аксон не развивается. Наконец, даже если новый аксон и мог бы развиться, то он не сможет найти «правильный путь» в центральной нервной системе (ЦНС).

Экспериментальные исследования на млекопитающих, включая человека, смогли рассеять эти сомнения. При некоторых условиях ганглиозные клетки сетчатки могут выжить, несмотря на нарушение их функционирования вследствие повреждения аксонов. Ганглиозные клетки сетчатки с пораженными аксонами могут производить новые аксоны. Регенерированные аксоны могут достигать свои истинные «мишени» в ЦНС. Это означает, что в будущем зрительный нерв можно будет предохранять от поражения, осуществлять его регенерацию, частично или полностью восстанавливать.

Апоптоз (генетически запрограммированная гибель клетки) может происходить после повреждения ганглиозных клеток сетчатки. Исследователи идентифицировали некоторые условия, инициализирующие этот процесс. Поврежденные ганглиозные клетки выпускают в межклеточное пространство большое количество глютамата - главного возбуждающего нейротрансмиттера сетчатки.

Один из способов предотвратить апоптоз состоит в том, чтобы устранить токсический эффект глютамата на ганглиозные клетки сетчатки. Это реализуется различными способами, например, введением веществ, которые блокируют выход глютамата из пораженных ганглиозных клеток, либо ограничением поглощения глютамата или его взаимодействия с клетками сетчатки. Было показано, что препарат memantine обеспечивает эффективную защиту ганглиозных клеток сетчатки после экспериментального поражения зрительного нерва у крыс и мышей. Теперь это доказано и у человека. Больше чем 1,300 пациентов с открытоугольной глаукомой принимали участие в исследовании, охватившем 100 центров в 10 странах. При анализе зрительных функций, стереофотографий глазного дна, а также исследованиях волокон зрительного нерва установлено, что memantine защищает ганглиозные клетки сетчатки от повышения внутриглазного давления, воздействуя на проводимость глютамата.

Угрозу ганглиозным клеткам сетчатки представляет также оксид азота. Исследования на взрослых крысах и мышах показало, что введение оксида азота в стекловидное тело приводило к гибели ганглиозных клеток сетчатки. Когда концентрация оксида азота уменьшалась или ограничивалась его продукция, то отмечалось значительное повышение выживаемости ганглиозных клеток сетчатки после экспериментального поражения зрительного нерва. Такие препараты как nipradilol и aminoguanidine могут уменьшать содержание оксида азота и, таким образом, защищать ганглиозные клетки человека от поражения. Инъекции препарата brimonidine у крыс и в форме таблеток у обезьян также способствовали сохранению функций зрительного нерва при экспериментальном поражении.

Применение факторов роста может способствовать защите нейронов и ЦНС, и ганглиозных клеток сетчатки. Факторы роста также могут использоваться для стимулирования процесса регенерации аксонов зрительного нерва. Д-р Фишер и коллеги показали, что у мышей, иммунизированных миелиновым белком, отмечалось существенное повышение выживаемости ганглиозных клеток сетчатки при экспериментальной нейропатии. Механизмы, лежащие в основе данных явлений, еще не вполне ясны. Однако уже сейчас можно сказать, что в будущем станет возможно предупредить возникновение оптических нейропатий с помощью соответствующих вакцин.

Восстановление зрительного нерва. При определенных условиях ганглиозные клетки сетчатки взрослых млекопитающих способны к самовосстановлению. Регенерация зрительного нерва возможна, если блокировать действие веществ, которые не позволяют аксону регенерировать. В последние годы проведен ряд исследований, которые также указывают на возможность регенерации зрительного нерва. Д-р Леман и коллеги показали, что применение фермента C3 существенно способствует увеличению размеров аксона мышей in vitro и его регенерации после экспериментального поражения in vivo. Д-р Чанг и коллеги продемонстрировали регенерацию аксонов и восстановление функции нейронов в спинном мозге и зрительном нерве у взрослых мышей, применяя факторы роста и и нейротрофины 3, 4. Другой подход применили исследователи Монсул и Хофман (Университет Джона Хопкинса, США). Они вводили в стекловидное тело мышей циклический аденозина монофосфат (ЦАМФ) через день после поражения зрительного нерва и обнаружили, что аксон заметно регенерирует в области поражения. Таким образом, изменяя внутреннюю среду ганглиозных клеток сетчатки и их аксонов, можно стимулировать регенерацию зрительного нерва. Это означает, что пораженный зрительный нерв можно лечить не только хирургическим путем в комбинации с введением факторов роста или других веществ. Скорее всего, интраокулярное введение определенных препаратов окажется более перспективным для стимулирования регенерации пораженного зрительного нерва.

Развитие новых аксонов ганглиозных клеток сетчатки само по себе не восстанавливает зрение. Аксоны должны «пройти» через зрительную хиазму и синаптические передачи в соответствующие области мозга. Исследователи гистологически подтвердили возможность правильного формирования синапсов у взрослых крыс.

Перспективным в области восстановления зрения при поражении зрительного нерва представляется направление, которое создано на основе исследований по пересадке неспецифических клеток в сетчатку млекопитающих. Данные клетки в ответ на поражение могут мигрировать и дифференцироваться, приобретая функции различных видов нервных клеток. Они не имеют аномальных характеристик роста, приводящих к формированию опухоли, не отторгаются иммунной системой. Так, неспецифические клетки сетчатки и ресничного тела у зародышей и взрослых мышей и крыс, а также человеческих эмбрионов, могут дифференцироваться в ганглиозные клетки сетчатки. Таким образом, в недалеком будущем, вероятно, представится возможность «производить» заменители ганглиозных клеток внутри самого глаза, либо выращивать извне и трансплантировать данные клетки пациентам с пораженным зрительным нервом.

Восстановить зрительный нерв при глаукоме можно медикаментозным и немедикаментозным путем. Все зависит от степени поражения и длительности патологического процесса. Если болезнь пребывает на начальных этапах, достаточно небольшого терапевтического курса. Когда же возврат адекватной функциональности зрительного органа становится невозможным, рекомендуется экскавация нерва.

Причины патологии

Зрительный нерв состоит из мельчайших клеток - нейронов и их волокон - дендритов и аксонов. Все они посредством синаптических щелей и медиатора ацетилхолина, который в них циркулирует, передают информацию от внешнего мира и трансформируют ее в зрительные образы. Последние поступают в теменную кору затылочных участков головного мозга, где формируется целостная картина мира.

Глаукома характеризуется повышением внутриглазного давления, в результате чего развивается атрофия палочек и колбочек, оканчивающаяся полной слепотой.

Симптомы поражения зрительного нерва

Определяется это заболевание по следующей клинической симптоматике:

  • Возникновение радужных кругов вокруг источников света. Они формируются в виде радуги рядом с фонарями, машинными фарами, лампочками или мониторами компьютеров.
  • Периодическое. слезотечение. Оно является защитной реакцией, посредством которой глаз пытается компенсировать утраченные функции.
  • Болезненные ощущения и иллюзия наличия инородного тела в конъюнктивальном мешке. Такие симптомы появляются при воспалительном процессе.
  • Ухудшение зрительных функций на один или оба глаза. Они могут варьировать от легких дисфункций до тяжелого амороза.

Можно ли восстановить?


Атрофию палочек и колбочек возможно восстановить при раннем выявлении патологии, в другом случае регенерация невозможна.

Регенерация зрительных нервов при стойком повышении внутриглазного давления возможна только тогда, когда патология выявлена на ранних стадиях. Нейроциты не восстанавливаются, если длительная гипоксия вследствие повышенного внутриглазного давления воздействует на них хронически. Если же офтальмолог своевременно установил опасные процессы, назначил эффективную диагностику и провел адекватное лечение, регенеративные способности палочек и колбочек повышаются.

Способы терапии

Восстановление зрительного нерва выполняется с помощью медикаментозных препаратов, лазерной коррекции и физиотерапевтических методик. Если процесс зашел слишком далеко, доктора рекомендуют извлечь зрительный нерв, дабы в области глазной орбиты не возникли гнойные процессы, угрожающие менингитом и энцефалитом.

Офтальмологические препараты

Вернуть зрение эффективно помогают лекарства, содержащие антоцианы черники. Также рекомендуется использовать инъекции и таблетки с ретинолом и витамином А. Это биологически активное вещество эффективно восстанавливает офтальмологические функции, встраиваясь в медиаторные вещества, а также формируя зрительный пигмент. Полезны также медикаменты, содержащие компоненты, оптимизирующие микроциркуляцию сетчатки и конъюнктивы. Когда приток крови, эритроциты которые наполнены кислородом, увеличивается, регенерация становится более результативной.


Хорошие результаты показывает лечение зрительного нерва при помощи лазера, но операция является дорогостоящей.

Для лечения дисфункций проводится также новейшая методика с использованием аппарата, в основу которого положен лазер. Лазерный луч воздействует на участки зрительного нерва в тех его локациях, где произошла ишемия. Эта методика относительно дорогостоящая, но она эффективно устраняет появившиеся дисфункции и является практически безболезненно при условии отсутствия тяжелых побочных эффектов. Проводится метод под местной анестезией.

Атрофия зрительного нерва – это болезнь, при которой возникает понижение зрения, иногда до его полной потери. Это происходит, когда нервные волокна, переносящие информацию о том, что видит человек, из сетчатки глаза в зрительный отдел головного мозга, частично или полностью отмирают. Такая патология может возникнуть из-за множества причин, потому человек может столкнуться с ней в любом возрасте.

Важно! Своевременное выявление и лечение болезни, если отмирание нерва частичное, помогают остановить потерю зрительной функции и восстановить ее. Если нерв атрофировался полностью, то зрение возобновить не получится.

Зрительный нерв является афферентным нервным волокном, тянущимся от сетчатки к затылочному зрительному отделу мозга. Благодаря этому нерву из сетчатки считывается информация о видимой человеком картине, и передается в зрительный отдел, а в нем уже преображается в привычное изображение. Когда возникает атрофия, нервные волокна начинают отмирать и замещаться соединительной тканью, которая похожа на рубцовую. При таком состоянии прекращается функционирование капилляров, питающих нерв.

Как классифицируется заболевание

По времени возникновения бывает врожденная и приобретенная атрофия зрительного нерва. По локализации патология может быть:

  1. восходящей – поражается слой нервных волокон, находящийся на сетчатке глаза, а само поражение направляется в мозг;
  2. нисходящей – поражается зрительный отдел мозга, а поражение направляется к диску на сетчатке глаза.

В зависимости от того, какую степень имеет поражение, атрофия может быть:

  • начальной – поражены лишь некоторые волокна;
  • частичной – поражению подвергается поперечник нерва;
  • неполной – поражение распространено, но зрение утеряно не полностью;
  • полной – зрительный нерв отмирает, приводя к полной потере зрительной функции.

При одностороннем заболевании происходит поражение одного нерва, вследствие чего начинает плохо видеть один глаз. При поражении нервов двух глаз говорят о двусторонней атрофии. Согласно стабильности зрительной функции патология может быть стационарной, при которой острота зрения падает и потом держится на одном уровне и прогрессирующей, когда зрение становится всё хуже.

Почему может атрофироваться зрительный нерв

Причины атрофии зрительного нерва разнообразны. Врожденная форма болезни у детей возникает из-за генетических патологий, таких как болезнь Лебера. В данном случае наиболее часто возникает частичная атрофия зрительного нерва. Приобретенная форма патологии возникает по причине различных заболеваний системного и офтальмологического характера. Отмирание нерва может возникнуть вследствие:

  • компрессии питающих нерв сосудов или самого нерва новообразованием в черепе;
  • близорукости;
  • атеросклероза, приводящего к бляшкам в сосудах;
  • тромбоза нервных сосудов;v
  • воспалений сосудистых стенок во время сифилиса или васкулита;
  • нарушений строения сосудов из-за сахарного диабета или повышения артериального давления;
  • глазной травмы;
  • интоксикации организма во время респираторно-вирусных инфекций, при употреблении больших доз алкоголя, наркотиков или из-за чрезмерного курения.

Восходящая форма болезни возникает при глазных болезнях, таких как глаукома и миопия. Причины нисходящей атрофии зрительного нерва:

  1. ретробульбарный неврит;
  2. травматические повреждения места, где перекрещиваются зрительные нервы;
  3. новообразование в гипофизе головного мозга.

Одностороннее заболевание случается из-за болезней глаз или глазниц, а также от начальной стадии черепных заболеваний. Сразу оба глаза могут пострадать от атрофии из-за:

  • интоксикаций;
  • сифилиса;
  • новообразований в черепе;
  • плохого кровообращения в сосудах нерва во время атеросклероза, сахарного диабета, гипертонии.

Какую клиническую картину имеет болезнь

Симптомы атрофии зрительного нерва зависят от формы заболевания. При возникновении данной болезни зрение нельзя скорректировать при помощи очков. Самым основным признаком является снижение остроты зрения. Вторым симптомом является изменение полей зрительной функции. По этому признаку врач может понять, насколько глубоко возникло поражение.

У больного возникает «тоннельное зрение», то есть человек видит так, как он видел бы, приложив к глазу трубку. Теряется периферическое (боковое) зрение и пациент видит только те объекты, которые находятся непосредственно перед ним. В большинстве случаев такое зрение сопровождается скотомами – темными пятнами в любом участке поля зрения. Позже начинается расстройство цветоощущения, больной сначала перестает различать зеленый цвет, потом красный.

При поражении нервных волокон, сосредоточенных максимально близко к сетчатке или непосредственно в ней, темные пятна возникают по центру видимой картинки. При более глубоком поражении может исчезнуть половина изображения со стороны носа или виска, в зависимости от того, с какой стороны произошло поражение. При вторичной атрофии, возникшей по причине какого-либо офтальмологического заболевания, возникают такие симптомы:

  • вены глаз расширяются;
  • сосуды сужаются;
  • границы области зрительного нерва становятся сглаженными;
  • диск сетчатки бледнеет.

Важно! При появлении даже легкого помутнения в глазу (или обоих глазах), необходимо как можно скорее посетить офтальмолога. Только вовремя обнаружив заболевание, можно остановить его на стадии частичной атрофии и вернуть зрение, не допустив полной атрофии.

Каковы особенности патологии у детей

При врожденной форме болезни можно определить, что зрачки малыша плохо реагируют на свет. Когда ребенок подрастает, родители могут заметить, что он не реагирует на предмет, поднесенный к нему с какой-то определенной стороны.

Важно! Ребенок до двух или трех лет не может сообщить, что он плохо видит, а детки постарше, у которых проблема имеет врожденный характер, могут не осознавать, что можно видеть как-то по-другому. Именно поэтому необходимо, чтоб ребенка ежегодно осматривал офтальмолог, даже если видимой родителю симптоматики нет.

Родители должны отвести ребенка к доктору, если он трет глаза или неосознанно наклоняет голове в какой-то бок, пытаясь что-то рассмотреть. Вынужденный наклон головы в какой-то мере компенсирует функцию пораженного нерва и немного обостряет зрение. Основная клиническая картина при атрофии зрительного нерва у ребенка такая же, как и у взрослого человека.

Если своевременно провести диагностику и лечение, при условии, что болезнь не является генетической, во время которой нервные волокна полностью заменяются фиброзной тканью еще в период внутриутробного развития, то прогноз на восстановление зрительного нерва у малышей более благоприятный, чем у взрослых пациентов.

Как диагностируется болезнь

Диагностика атрофии зрительного нерва проводится офтальмологом, и в первую очередь включает осмотр глазного дна и определение полей зрения при помощи компьютерной перипетрии. Также определяется, какие цвета различает пациент. К инструментальным методам постановки диагноза относятся:

  • рентгенография черепной коробки;
  • магнитно-резонансная томография;
  • ангиография сосудов глаза;
  • видеоофтальмологическое исследование;
  • УЗИ сосудов головы.

Благодаря этим исследованиям можно не только выявить отмирание зрительного нерва, но и понять, по какой причине оно произошло. Также может понадобиться консультация смежных специалистов.

Как лечат атрофию зрительного нерва

Как лечить атрофию зрительного нерва должен решать доктор на основании проведенных исследований. Сразу стоит отметить, что лечение этого заболевания очень тяжелое, ведь нервные ткани очень плохо регенерируются. Необходимо проведение комплексной систематической терапии, которая должна учитывать причину патологии, ее давность, возраст больного, и его общее состояние. Если к отмиранию нерва привел какой-то процесс, проходящий внутри черепа (например, опухоль или воспаление), то лечение должен начинать нейрохирург и невропатолог.

Лечение медикаментами

С помощью лекарственных препаратов можно усилить кровообращение и трофику нерва, а также стимулировать жизнедеятельность здоровых нервных волокон. Медикаментозное лечение включает прием:

  • сосудорасширяющих препаратов – Но-Шпы и Дибазола;
  • витамина В;
  • биогенных стимуляторов, к примеру, экстракта алоэ;
  • препаратов, улучшающих микроциркуляцию, таких как Эуфиллин и Трентал;
  • стероидных противовоспалительных препаратов – Гидрокортизона и Дексаметазона;
  • антибактериальных препаратов, ели атрофия имеет инфекционно-бактериальный патогенез.

Помимо этого, может потребоваться проведение физиотерапевтических процедур для стимуляции зрительного нерва, например, лазеростимуляции, магнитной терапии, или электрофорез.

Микрохиругическое лечение направлено на устранение компрессии нерва, а также на то, чтоб увеличить диаметр сосудов, которые его питают. Также могут быть созданы условия, в которых могут расти новые сосуды. Хирургия может помочь только при частичной атрофии, если нервы отмирают полностью, то даже путем оперативного вмешательства невозможно вернуть зрительную функцию.

Лечение народными средствами

Лечение атрофии зрительного нерва народными средствами допустимо только на начальной стадии заболевания, однако оно направлено не на улучшение зрения, а на устранение первопричины болезни.

Важно! Самолечение без предварительной врачебной консультации может только усугубить ситуацию и привести к необратимым последствиям.

Если заболевание вызвано повышенным артериальным давлением, то в терапии применяются растения, обладающие гипотензивными свойствами:

  • астрагал шерстистоцветковый;
  • малый барвинок;
  • боярышник (цветы и плоды);
  • черноплодная рябина;
  • байкальский шлемник (корень);
  • даурский клопогон;
  • крупноцветковая магнолия (листья);
  • топяная сушеница.

Полезной для зрения является черника, в ней содержится много витаминов, а также антоцианозида, который оказывает положительное влияние на зрительный аппарат. Для лечения необходимо смешать один килограмм свежих ягод с полутора килограммами сахара и поставить в холодильник. Принимается такая смесь по половине стакана на протяжении месяца. Курс необходимо повторять дважды в год, что принесет пользу даже при хорошем зрении.

Если в сетчатой оболочке глаза происходят дистрофические процессы, особенно, протекающие на фоне пониженного артериального давления, то полезными будут настойки, для приготовления которых используются:

  1. листья китайского лимонника;
  2. корни заманихи;
  3. левзея;
  4. женьшень;
  5. элеутерококк;
  6. облепиха (плоды и цветочная пыльца).

Если произошло неполное омертвение нервов или происходят старческие дегенеративные изменения в глазах, то необходим прием противосклеротических растений:

  1. апельсин;
  2. вишня;
  3. боярышник;
  4. капуста;
  5. кукуруза;
  6. морская капуста;
  7. одуванчик;
  8. черноплодная рябина;
  9. чеснок и лук.

Полезными свойствами обладают морковь (содержит много каротина) и свёкла (богата цинком)

Какой прогноз при атрофии зрительного нерва и его профилактика

При диагностировании и начале терапии на ранней стадии развития, можно сохранить и даже немного повысить остроту зрения, а также расширить его поля. Никакое лечение не способно в полной мере восстановить зрительную функцию. Если болезнь прогрессирует, а лечение отсутствует, то это приводит к инвалидности по причине полной слепоты.

Для того, чтобы предотвратить омертвение нервных волокон, следует своевременно проходить лечение офтальмологических заболеваний, а также болезней эндокринного, неврологического, инфекционного и ревматологического характера. Очень важным в профилактике является предупреждение интоксикационного поражения организма.

Восстановление зрительного нерва после глаукомы.

До настоящего времени традиционная медицина не нашла решения восстановления дистрофии зрительного нерва. Это касается запущенных ситуаций. Когда уже медицина бессильна. Слепота после глаукомы, самое распространенное последствие болезни. Бороться с таким заболеванием нужно заблаговременно, для того чтобы не допустить необратимых действий.

Вследствие чего нарушается зрение.

Зрительный нерв напрямую связан с мозгом человека. Огромное количество нейронов каждую секунду поступает от сетчатки глаза обратно в мозг, постоянная циркуляция мгновенно отражает цветоконтрасность и картинку для нас. При правильном, естественном кровоснабжении, проблем не возникает. Однако кто столкнулся с глаукомой, и обнаружили ее на поздней стадии, сталкиваются с дистрофией зрительного нерва. Такое заболевание представляет собой, омертвление главного источника зрения, нервного канала. При постоянном высоком глазном давлении нарушаются естественные процессы, капилляры сужаются на столько, что достаточное количество нейронов не достигают конечной цели. При длительном отсутствии нервных поступлений в сетчатку, начинается дистрофия, приводящая к омертвлению здоровых каналов, отвечающих за зрение. Весь нервный ствол подвергается шоку и стрессу. Начинаются необратимые последствия. Одновременно отмирают клетки глазного яблока, и поражается зрительный нерв, что приводит к неминуемой слепоте.

Как восстановить зрительный нерв.

Так как это нерв, восстановление его крайне затруднено. Если нервные клетки сохранили, какой-то процент жизнедеятельности, восстановить зрение удастся. Применяется медикаментозное лечение. Устраняются отеки, воспаление, восстанавливают кровоснабжение. Физиотерапия, иглорефлексотерапия, хирургическое вмешательство, так же имеет положительную динамику. Полностью разрушенные нервные волокна восстановить невозможно. Современная медицина только находится на стадии разработок новейших технологий и официально не нашли методы решения с лечением слепоты. Проводятся масса исследований и лабораторных опытов, но пока только на животных.