Главным фактором развития и прогрессирования ДР является хроническая гипергликемия. Доказательством этого служит известный факт, что компенсация углеводного обмена приводит к предотвращению прогрессирования ретинопатии, а снижение уровня гликированного гемоглобина на 1% уменьшает риск тяжелого снижения зрения на 25% [4, 5]. Гипергликемия, в свою очередь, запускает целый спектр различных патофизиологических, биохимических и молекулярно-генетических механизмов, которые реализуются в появлении диабетических изменений в сетчатке.

Глюкозо-опосредованное повреждение эндотелиальных клеток сосудов сетчатки (посредствам окислительного стресса, активации полиолового шунта, накопления конечных продуктов гликирования и липидных нарушений) активирует различные механизмы, усиливающие секрецию цитокинов, ростовых факторов и белков экстрацеллюлярного матрикса, приводящих к клеточной дисфункции, гибели или апоптозу. Было установлено, что у больных СД уже на ранних этапах болезни нарушается эндотелий-зависимая вазодилятация, степень нарушения которой коррелирует с компенсацией углеводного обмена. Повреждение эндотелия микрососудистого русла имеет важное значении не только в развитии ДР, но и диабетической нефропатии, кардиопатии и нейропатии. Эндотелиальная дисфункция проявляется в преобладании вазоконстрикторных влияний, сопровождается повышением секреции эндотелина-1, молекул адгезии и провоспалительных цитокинов (интерлейкинов, фактора некроза опухолей-α), снижением выработки NO и усилением адгезии тромбоцитов. Вышеперечисленные патофизиологические изменения приводят к запустеванию сосудов, гибели перицитов, гиперфильтрации плазмы из сосудистого русла и кровоизлияниям, что в конечном итоге вызывает гипоксию сетчатки.

В ответ на гипоксическое повреждение в клетках сетчатки повышается внутриклеточная концентрация специфического белка, регулирующего транскрипцию генов, HIF-1 (подобная защитная физиологическая реакция описана практически для всех клеток) [6]. Повышение концентрации HIF-1 внутри клетки приводит к усилению транскрипции гена VEGF, который, выделяясь в межклеточный матрикс, действует непосредственно на эпителий, обеспечивая регенерацию и стимулируя пролиферацию, образование новых сосудов.

Впервые VEGF был выделен в 1983 году, как фактор способствующий увеличению сосудистой проницаемости в опухолях [7]. VEGF относится к семейству гомодимерных глико­­протеинов, сходный по структуре с фактором роста тромбоцитов, и связывается с пятью типами рецепторов с тирозин-киназной активностью. Множество физиологических и патологических процессов, связанных с нарушениями в системе VEGF-VEGF-R, включают эмбриогенез, регулирование репродуктивной функции у женщин, беременность, заживление ран, рост опухолей, развитие ДР и ишемических болезней.

Наиболее изучен в настоящее время VEGF-A, который существует в различных изоформах VEGF110, VEGF121, VEGF165, VEGF189, VEGF206, образующихся в результате альтернативного сплайсинга единственного гена VEGF-A, содержащего 8 экзонов. Основной биологический эффект VEGF опосредуется через взаимодействие с рецептором VEGF-R2. Рецептор VEGF-R2 относится к группе трансмембранных тирозиновых киназ, активация которого запускает целый ряд разнообразных механизмов, приводящих к усилению транскрипции генов, участвующих в процессах пролиферации и миграции эндотелиальных клеток, обеспечивая их выживаемость и сосудистую проницаемость. Так, пострецепторная активация Raf и MAPK киназ посредством димеризации рецептора приводит к усилению синтеза белка, клеточному росту и пролиферации. Активация протеинкиназы С (ПКС), в свою очередь, ассоциирована с повышением клеточной проницаемости и усилением миграции. Через инозитолфосфат-3-киназный путь под действием VEGF опосредуется выживаемость и клеточная репарация (рис. 1) [8].

Короткая изоформа VEGF121 легко растворима, длинная форма VEGF189 и VEGF206 содержат гепарин-связывающий домен и существуют в виде нерастворимых внеклеточных форм, связанных с компонентами экстрацеллюлярного матрикса. VEGF165 обладает сочетанием данных свойств и, хотя молекула легко растворима, значительная часть связана с клеточной поверхностью либо внеклеточным матриксом.

VEGF165, наиболее часто экспрессируемая изоформа, имеет оптимальные характеристики биодоступности, сочетающиеся с биологическим эффектом. В эксперименте на мышах [9] показано, что абсолютный и относительный уровень VEGF164 (аналогичный VEGF165 у людей) повышается в большей степени при патологической неоваскуляризации, чем при физиологической. Интравитреальное введение селективного блокатора VEGF165 значительно подавляло патологичес­кую неоваскуляризацию, в то время как либо незначительно, либо вовсе не влияло на физиологическую неоваскуляризацию. В противоположность этому, применение растворимого 1-Fc протеина рецептора VEGF (в дозе 1 нг), который блокирует все типы VEGF, привело к значимому подавлению патологической и физиологической неоваскуляризации. Таким образом, по крайней мере в эксперименте, установлена ведущая роль VEGF165 в развитии патологической, но не физиологической неоваскуляризации.

VEGF необходим также для процессов эмбриогенеза и раннего постнатального ангиогенеза. У взрослых VEGF в сосудистой стенке действует на разных уровнях: как фактор, обеспечивающий выживание эндотелиальных клеток, усиливает сосудистую проницаемость и действует как мощный вазодилятатор [10]. В почках гломерулогенез и функционирование почечного гломерулярного фильтра находятся под строгим (ген-зависимым) контролем VEGF. VEGF также участвует в регенерации мышечных клеток, ремоделировании миокарда и эндохондральном костеобразовании; он действует как хемоаттрактант, мобили­зующий эндотелиальные клетки костного мозга.

Помимо физиологического действия VEGF имеет и другие эффекты, которые, хотя и запускаются определенными патогенетическими механизмами, являются полезными. Они способны индуцировать образование коллатерального крово­­обращения, которое необходимо для выживания клеток под действием гипоксии, и улучшать трофику в процессе заживления ран. В последние годы, помимо сосудистых эффектов VEGF, выявлены дополнительные, нейротрофические и нейропротективные эффекты. Были обнаружены соответствующие рецепторы на нейронах как центральной, так и периферической нервной системы, и астроцитах.

При диабете действие VEGF, секретируемого клетками ретинального пигментного эпителия, проявляется в росте новообразованных сосудов и усилении отека сетчатки. Для СД 1 более характерно развитие ПДР с появлением неоваскуляризации, в то время как при СД 2 чаще отмечается отек сетчатки с потерей центрального зрения при вовлечении в патологический процесс субмакулярной области.

История разработки и использования этих препаратов начинается с их применения в онкологии. В настоящее время антиVEGF с успехом применяются в качестве адъювантного лечения при метастазах опухолей. Ингибиторы VEGF – это моноклональные антитела, которые селективно связываются с VEGF, блокируя его действие. Они подавляют неоангиогенез в опухолях, лишая их возможности к дальнейшему росту. Полученные за последнее время данные об участии VEGF в развитии ДР позволили предложить антиVEGF в качестве консервативного лечения ДР. В клинической практике доступно несколько лекарственных препаратов, блокирующих биологическое действие VEGF: пегаптаниб (селективный ингибитор VEGF165), ранибизумаб и бевацизумаб (блокаторы всех изоформ VEGF).

Пегаптаниб (макуген, Eyetech Pharmaceuticals/Pfiser) – это связанный с полиэтиленгликолем нейтрализующий РНК-аптамер1, обладающий максимально высоким аффинитетом к VEGF165. Как было показано в эксперименте на грызунах, интравитреальное применение пегаптаниба значительно подавляет лейкостаз, патологическую ретинальную нео­васку­ляризацию и VEGF-опосредованную клеточную гиперфильтрацию [11]. FDA (Food and Drug Administration) США одобрил применение пегаптаниба в лечении отечной формы возрастной макулярной дегенерации (ВМД) в декабре 2004 г.

Ранибизумаб (люцентис, Genentech/Roche) был специально разработан для предотвращения неоваскуляризации при ВМД путем изменения структуры крысиных длинноцепочечных моноклональных антител mAb А.4.6.1, направленных против VEGF-А. Ранибизумаб в отличие от пегаптаниба связывает и подавляет биологический эффект всех изоформ VEGF человека. В экспериментальной модели лазер-индуцированной хориоидальной неоваскуляризации у нечеловекообразных обезьян интравитреальное введение ранибизумаба подавляло возникновение новых сосудов и уменьшало сосудистую проницаемость существующих сосудов [12]. FDA одобрил применение ранибизумаба при отечной ВМД в июне 2006 г.

Бевацизумаб (авастин, Genentech/Roshe) был создан из мышиных антител к VEGF mAb A.4.6.1. Подобно ранибизумабу, он связывает все изоформы VEGF. Однако в то время, как ранибизумаб является фрагментом иммуноглобулина с молекулярной массой 48 кД, бевацизумаб – это целая молекула антитела с массой 149 кДа, обладающая соответственно двумя сайтами связывания антигена [13]. Бевацизумаб изначально был создан для системного применения при колоректальном раке и был разрешен FDA к применению для лечения метастатического поражения колоректального рака в феврале 2004 г. Несмотря на недостаточное количество проведенных рандомизированных исследований, интравитреальное введение бевацизумаба используется для лечения неоваскуляризации при ВМД, но оно пока не одобрено официальными органами.

Системное внутривенное применение. Внутривенные инфузии бевацизумаба используют в качестве дополнительного лечения у пациентов с раком молочной железы, почки и колоректальным раком.

Имеется лишь одно исследование внутривенного применения бевацизумаба при офтальмологической патологии, а именно, для лечения 18 пациентов с неоваскулярной ВМД [14]. В этом неконтролируемом исследовании применялась доза препарата в 5 мг/кг в 1, 2 или 3 инъекции, выполнявшиеся с интервалом 2 недели. В ходе исследования острота зрения повышалась уже через 2 недели от начала лечения и сохранялась на таком уровне спустя 24 недели наблюдения. В конце исследования было выявлено значительное уменьшение толщины сетчатки. И только 6 пролеченным пациентам в период наблюдения проводилось дополнительное лечение. Несмотря на впечатляющие результаты проведенного исследования, оно не было спланировано с целью выявления потенциальных побочных эффектов. Кроме того, из исследования исключались пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями, протеинурией и получающие антикоагулянтную терапию. Поэтому низкий риск побочных эффектов не мог быть применен к общей популяции, в том числе и к пациентам с СД. Однако благодаря эффективности и практической значимости, системное применение ингибиторов VEGF, используя селективные блокаторы VEGF165 (пегаптаниб в частности), заслуживает дальнейшего изучения в ходе крупного клинического исследования.

Интравитреальное введение. Крупные клинические исследования были выполнены среди лиц с ВМД с применением пегаптаниба и ранибизумаба. В табл. 1 представлены данные об эффективности исследуемых препаратов и рисках побочных эффектов, выявленных в ходе данных исследований.

Установлено, что пегаптаниб менее эффективен, чем ранибизумаб, но его применение связано с меньшим риском нежелательных последствий. Три центральных исследования применения ранибизумаба сообщают об увеличении частоты сердечно-сосудистых событий, включая инсульт, и кровотечений по сравнению с группой плацебо, хотя данное повышение было статистически незначимо.

Вопреки положительным моментам, есть два аспекта, требующие уточнения. Во-первых, эти исследования изначально не имели цели выявить минимальные различия в степени риска побочных эффектов, поэтому бо’льшая выборка позволит оценить риск развития побочных системных эффектов. Например, одновременный анализ двух исследований MARINA и ANCHOR выявил значимое повышение риска кровотечений в группе леченных пациентов. Во-вторых, общая смертность по данным исследований была низкой (для среднего возраста участников, около 80 лет) в основном благодаря исключению из выборки пациентов с диагностированными ранее сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В нескольких исследованиях сообщается о положительных результатах лечения пациентов с СД. В проспективном, двойном слепом, многоцентровом, дозо-зависимом, контролируемом исследовании, включающем 172 пациента с ДМО, участники, получавшие пегаптаниб, имели лучший зрительный прогноз к концу исследования (спустя 36 недель). Была установлена меньшая толщина центральной сетчатки и в меньшем проценте случаев потребовалось проведение дополнительного лазерного лечения [19]. Помимо этого, у большинства участников, имевших ретинальную неоваскуляризацию в начале исследования и получавших пегаптаниб, выявлена редукция неоваскуляризации в концу 36 недели. Неконтролируемые исследования с использованием ранибизумаба и бевацизумаба также выявили быструю редукцию ретинальной неоваскуляризации, улучшение зрительной функции и уменьшение отека сетчатки, даже в группе лиц, не ответивших на стандартное лечение.

Бевацизумаб в настоящий момент используется многими офтальмологами в качестве предоперационного лечения перед витрэктомией по поводу тяжелой ПДР. Между тем, необходимо проведение исследований, направленных не только на выявление положительного действия, но и на изучение возможных побочных системных эффектов, особенно среди лиц с СД.

Исходя из патогенеза ДР, для консервативного лечения предложены также и другие лекарственные средства, которые в настоящий момент проходят стадию клинических испытаний.

Системные побочные эффекты. АнтиVEGF вводятся непосредственно внутрь стекловидного тела через прокол склеры, но проникновение их в системный кровоток возможен. Это, в свою очередь, потенциально может привести к нежелательным системным проявлениям (рис. 2).

Лечение ингибиторами VEGF при ПДР и ДМО проводится длительно и требует зачастую повторных инъекций, продолжительное подавление VEGF в системном кровотоке; в связи с блокадой циркулирующего VEGF может привести к нежелательным реакциям, которые проявятся не сразу. Учитывая участие VEGF в контроле сосудистого тонуса и функционировании почечного фильтра, наиболее частые системные эффекты антиVEGF – это гипертензия и протеинурия. Повышение артериального давления является следствием повышения периферического сосудистого сопротивления в результате подавления выработки оксида азота (NO) эндотелиальными клетками, образование которого стимулируется VEGF через активацию NO-синтазы. Повышение артериального давления может быть также опосредовано повреждением почечной функции в результате длительного лечения антиVEGF. Протеинурия развивается в результате повреждения почечного фильтра. В эксперименте на мышах было установлено, что фармакологическое блокирование VEGF приводит к потере фенестрации гломерулярных клеток, а гетерозиготная делеция гена VEGF в подоцитах проявляется повреждением клеточных связей подоцитов и эндотелия, потерей фенестрации, гибелью подоцитов, усилением пролиферации эндотелиальных клеток (эндотелиоз) и протеинурией [20]. Следовательно, и гипертензия, и протеинурия могут рассматриваться как маркеры, свидетельствующие о системном влиянии антиVEGF, которые чаще выявляются при применении последних для лечения онкологических заболеваний [21]. Другие потенциальные осложнения, наблюдаемые при применении антиVEGF, включают бесплодие, подавление регенерации мышечной ткани и ремоделирования миокарда, нарушение процесса заживления ран и формирования коллатерального кровообращения, желудочно-кишечные кровотечения.

Ангиогенез является важнейшим звеном в процессе заживления ран. Системное применение антиVEGF нарушает процесс заживления ран в результате нарушения образования новых сосудов и, возможно, нарушения реэпителизации [22]. Было установлено увеличение секреции VEGF при развитии ДР и диабетической нефропатии, в то время, как в миокарде у больных диабетом отмечается низкий уровень содержания VEGF и подавление экспрессии его рецептора. Возможно это приводит к недостаточному формированию коллатерального кровотока [23] и проявляется в повышении частоты сердечно-сосудистых осложнений у больных СД. Эти находки явно свидетельствуют о том, что больные диабетом могут быть более склонны к развитию миокардиальной ишемии при блокировании циркулирующего VEGF.

Желудочно-кишечные кровотечения – достаточно редкое, но жизнеугрожающее осложнение системного применения ингибиторов VEGF [24]. Описаны случаи перфорации, кровотечения, формирование абсцессов и дивиртикулов желудочно-кишечного тракта в результате применения бевацизумаба. Механизмы появления кровотечения пока остаются нераскрытыми. У ряда больных возникали кровотечения другой локализации, включающие кровохарканье, кровавую рвоту, маточные и вагинальные кровотечения и кровоизлияния в головной мозг. Также был отмечен повышенный риск артериальных тромбо-эмболических осложнений, включающих инсульт, преходящие нарушения мозгового кровообращения, субарахноидальные кровоизлияния, инфаркт миокарда и стенокардию, особенно в группе больных старше 65 лет. Предрасположенность к тромбозу и кровотечениям при блокировании действия VEGF свидетельствует о множественном действии VEGF на сосудистую стенку и, возможно, систему свертывания крови. VEGF не только стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток, но и обеспечивает их выживание и межклеточную интеграцию, стимулируя выработку эндотелиальными клетками NO и простациклина и подавляя патологические изменения в клетках, апоптоз, нарушения свертывания и пролиферацию гладкомышечных клеток. Блокирование VEGF, таким образом, может уменьшить регенеративные способности клеток и привести к нарушению фосфолипидного состава мембран клеток и межклеточного матрикса, ведущих к тромбозу и кровотечениям [25].

Таким образом, возможные системные последствия применения ингибиторов VEGF (т.е. гипертензия, протеинурия, нарушения заживления ран и коллатерального кровообращения) могут быть особенно опасны у лиц с СД.

Офтальмологические проявления. Эндофтальмит, повреждение хрусталика и отслойка сетчатки – наиболее частые офтальмологические осложнения антиVEGF-терапии, но их распространенность менее, чем 1,5% случаев на 1 человек-год. Серьезные осложнения, развивающиеся в результате интраокулярного введения препаратов, встречаются достаточно редко, кумулятивный риск может быть бо’льшим для лиц с диабетом, которые требуют повторного лечения в течение многих лет.

Помимо побочных эффектов самой интравитреальной инъ­екции, существуют другие потенциальные нежелательные эффекты, появление которых объясняется подавлением действия VEGF. Образованный ретинальными пигментными клетками VEGF обеспечивает жизнедеятельность хориокапилляров [26] (мелких сосудов хореоидеи) и обладает нейропротективным эффектом при ишемии сетчатки. Было установлено, что дозозависимое снижение количества ганглиозных клеток сопровождает применение антител, блокирующих все изоформы VEGF у крыс [27]. Более того, гибель клеток происходит раньше, чем появятся сосудистые изменения. Интересно, что если в качестве ингибитора VEGF применялся пегаптаниб, который не связывается с VEGF120 (соответствует VEGF121 у человека), не происходило уменьшения числа ретинальных ганглиозных клеток. Другие авторы не обнаружили у интравитреального применения бевацизумаба (блокирующего все известные формы VEGF) какого-либо токсического действия на ретинальные ганглиозные клетки [28]. Однако необходимо отметить, что хотя до настоящего времени не получено доказательств повреждающего действия на сетчатку, выявляемого при световой микроскопии, митохондриальное разрушение во внутреннем сегменте фоторецепторов (выявленное при электронной микроскопии) и усиление апоптоза было выявлено в эксперименте на кроличьих глазах после интравитреального введения бевацизумаба [29]. Введение бевацизумаба интравитреально значительно уменьшало фенестрирование хориокапиллярных эндотелиальных клеток у приматов. Эти данные могут иметь клиническое значение, т. к. длительная нейтрализация ретинального VEGF может иметь неожиданные последствия, включающие потерю нейрональных ретинальных клеток и повышение риска нарушения хориокапилляров [30]. Разработка ингибиторов VEGF, которые блокируют патологические эффекты VEGF и одновременно сохраняют нейропротективное действие, продолжаются, и это может стать значимым прорывом в обеспечении безопасности новых лекарств. По этой причине является необходимым изучение безопасности при длительном применении антиVEGF.

Интравитреальный способ введения антиVEGF препаратов используется как эффективный способ доставки лекарства непосредственно к сетчатке. Предварительные результаты лечения пациентов с ВМД, ДМО и пролиферативной ДР убедительные и обнадеживающие. Однако интравитреальная инъекция – инвазивная процедура, связанная с потенциальным риском кровотечения, эндофтальмита и отслойки сетчатки. Возможно поступление антиVEGF в системный кровоток. Гипертензия, протеинурия и увеличение риска возникновения сердечно-сосудистых событий и частоты кровотечений, ассоциированных с нарушением процесса регенерации тканей и свертывания крови, представляют собой последствия системного блокирования циркулирующего VEGF, которые потенциально более опасны для лиц с СД. Между тем, среди пациентов с ВМД интравитреальное применение антиVEGF не вызывает значимого повышение риска серьезных побочных эффектов, по сравнению с группой принимавших плацебо. Однако данные, полученные в ходе завершенных исследований, вряд ли могут быть экстраполированы на общую популяцию и менее всего на лиц с СД, т.к. не проведены исследования, специально нацеленные на выявление побочных эффектов при длительном применении антиVEGF терапии.

Пегаптаниб, ранибизумаб и бевацизумаб в настоящее время доступны в качестве антиVEGF препаратов. Пока применение данных препаратов занимает место дополнительного к традиционному лечению (рис. 3). Их использование позволяет улучшить отдаленный прогноз, уменьшить потребность в проведении ЛК сетчатки и провести предоперационную подготовку (перед витрэтомией или антиглаукоматозной операцией) и снизить риск послеоперационных осложнений.

Бевацизумаб пока не разрешен к интравитреальному введению, однако, все чаще используется многими офтальмологами, т.к., по имеющимся результатам отдельных небольших исследований, обладает большей эффективностью по сравнению с пегаптанибом и ранибизумабом и более дешев. Учитывая то, что VEGF165 играет ключевую роль в развитии патологической, но не физиологической неоваскуляризации, пегаптаниб, возможно, более предпочтителен у лиц с СД для устранения системных нежелательных реакций. Однако эти теоретические преимущества остаются неподтвержденными в ходе крупных клинических исследований.

Любое длительное лечение, которое может повысить прогрессирование ССЗ, требует проведения дополнительных клинических исследований, направленных на выявление не только положительных эффектов, но и на уточнение риска системных осложнений, особенно среди больных СД.