Изучение очищающей способности OKVision® Eye Care с использованием индикатора белковых отложений (экспериментальная работа)

Контактные линзы как современный метод оптической коррекции. Причины образования белковых отложений

Контактные линзы (КЛ) пользуются растущей популярностью у пользователей. Они не вызывают искажения пространства и сужения поля зрения, не запотевают при резкой смене температур, в отличие от очков [1–3]. КЛ состоят из специальных полимерных материалов, которые позволяют пропускать кислород к роговице и удерживать влагу. Функциональными свойствами материалов КЛ является влагосодержание и высокая кислородопроницаемость, необходимая для метаболизма роговицы.

По срокам ношения мягкие КЛ классифицируют на однодневные, плановой замены (краткосрочные, долгосрочные), а также для пролонгированного и гибкого использования. В процессе ношения на поверхности КЛ происходит накопление белковых, липидных и микробных отложений, которые являются основной причиной дискомфорта, снижения остроты зрения и воспалительных осложнений. Выбор оптимального срока ношения и строгое соблюдение рекомендаций по использованию становятся критически важными для предотвращения неблагоприятных последствий [3][4].

Правильный уход за КЛ является важным условием для поддержания их безопасности, физиологической совместимости и сохранения оптических и геометрических параметров. При нарушении правил ухода и ношения у пользователей могут возникнуть осложнения, требующие медицинского лечения и отмены использования КЛ [5][6].

Q. Zhu, Y. Wang, L. Wangи соавт. считают, что на поверхности КЛ могут накапливаться белки, количество которых зависит от химического состава материала линз. Белковые отложения подвергаются денатурации, необратимому изменению нативной структуры белка под воздействием различных факторов, что приводит к нарушению клеточной активности и служит причиной дискомфорта, фотофобии и воспалительных реакций со стороны глаз [7].

По мнению авторов M. Boost, P. Cho, Z. Wang, белковые отложения на КЛ – это результат биологического процесса, протекающего на поверхности линз во время ношения. Они являются идеальной средой для размножения бактерий и микроорганизмов [8]. В результате адсорбции и последующей денатурации белковых отложений на поверхности КЛ образуется мутная неоднородная пленка, состоящая из денатурированных белков слезной жидкости, включая альбумин, лизоцим и лактоферин. На денатурацию белка влияет множество факторов, включая время контакта белка с субстратом, химический состав субстрата, рН окружающей среды и температура. Высокое содержание белка на поверхности КЛ может приводить к иммунной реакции со стороны пальпебральной конъюнктивы, и в результате может возникать папиллярный конъюнктивит. Гидрофильность КЛ обратно пропорциональна количеству адсорбированных белков на ее поверхности. Образование белковой пленки снижает гидрофильность КЛ, что приводит к синдрому сухого глаза и дискомфорту у пользователей [9].

Формирование белковых отложений на КЛ в значительной степени зависит от материала линзы, а также от концентрации белка, его структуры и заряда белков в слезной пленке. Белки являются основным компонентом слезной пленки человека и выполняют целый ряд важных функций, таких как защита поверхности глаза от микроорганизмов, участие в клеточном метаболизме, регуляции иммунного ответа, процессах коагуляции, антиоксидантной активности и ингибировании протеаз. Накопление белков на поверхности контактной линзы, преимущественно лизоцима, обладающего высокой адсорбционной способностью, снижает ее смачиваемость, увеличивает трение, способствует бактериальной адгезии и может вызывать иммунные реакции [10][11].

Очищающая способность МФР в удалении белковых отложений с поверхности КЛ

Многофункциональные растворы (МФР) предназначены для комплексного ухода за всеми типами КЛ, включая эффективную дезинфекцию, очистку, увлажнение и хранение [11].

В последнее время средства ухода за КЛ претерпели значительную эволюцию и превратились из простых водно-солевых систем в сложные МФР, обеспечивающие очистку и дезинфекцию линз, а также повышающие зрительный комфорт при их использовании [12].

Применение специально разработанных многофункциональных растворов позволяет уменьшать бактериальную колонизацию и способствует удалению отложений с КЛ. К таким МФР относится OKVision^® Eye Care. В его состав входят следующие компоненты: динатрий ЭДТА, тетраборат натрия, хлорид натрия, борная кислота, Полоксамер 407 и гипромеллоза, растворенные в стерильном изотоническом буферном растворе.

За удаление белковых отложений с поверхности контактных линз отвечает комплекс C-hydro-LEX^™. В его состав входят: динатрий ЭДТА – хелатирующий и дезинфицирующий компонент, который эффективно воздействует на микроорганизмы, способствует разрушению микробных клеток; очищающий компонент Полоксамер 407 – неионное поверхностно-активное вещество (ПАВ), обладающее свойством уменьшать силу поверхности натяжения, а также улучшающее свойство смачиваемости КЛ при ношении. Таким образом, синергия ЭДТА (разрыхляет ионные связи в отложениях) и Полоксамера 407 (смывает и удерживает их) обеспечивает эффективную очистку линз от белковых загрязнений.

Соответственно, МФР очищают поверхность КЛ от белковых отложений и дезинфицируют линзы при помещении их в раствор минимум на 4–6 часов [12].

Учитывая вышесказанное, актуальным является вопрос углубленного изучения очищающей способности МФР. В качестве объекта исследования был выбран МФР для ухода за КЛ OKVision^® Eye Care (рис. 1), разработанный и производимый ООО «Окей Вижен Технологии».

Комплекс C-hydro-LEX^™ обеспечивает комплексное воздействие, объединяя работу основных агентов, таких как буфер, осмолярные, хелатирующие, очищающие и смазывающие компоненты, которые выполняют ключевые функции в уходе за КЛ в одной системе, а также одновременно увлажняют и очищают поверхности КЛ от белковых и липидных отложений.

Трипановый синий как индикатор в офтальмологии. Идентификация белковых отложений

Трипановый синий представляет собой малотоксичный бензидиновый азокраситель кислотного типа. Он находит широкое применение в офтальмологии для контрастирования передней капсулы хрусталика при удалении катаракты, обладает уникальной способностью окрашивать только мертвые клетки и ткани. Живые клетки с неповрежденной мембранной им не окрашиваются [14].

N. Efron, P. B. Morgan, J. J. Nicholsи соавторы предложили методику количественной оценки накопления лизоцима на силикон-гидрогелевых КЛ с использованием трипанового синего. Было установлено, что между количеством белковых отложений и свойствами материала КЛ существует прямая корреляция. Применение трипанового синего может использоваться для контроля качества растворов, скрининга новых полимерных материалов КЛ, а также для обнаружения белковых отложений в процессе тестирования КЛ [15].

Для изучения очищающей способности МФР от белковых отложений была модифицирована рецептура состава OKVision® Eye Care добавлением незначительного количества органического красителя кислотного типа трипанового синего. В качестве объекта исследования были выбраны мягкие корригирующие линзы дневного ношения ежемесячной замены OKVision Prima Bio (материал: Хайоксифилкон А), изъятые после режима плановой замены. Использование сравнительного подхода в исследовании позволяет учитывать возможность разного состава слезы.

В эксперименте были использованы шесть пар КЛ от одного и того же пациента, который носил КЛ на обоих глазах в течение полного дня (14 часов). После извлечения линзы не подвергались механической или химической очистке для сохранения естественных протеиновых отложений.

Далее их погружали в контейнер с 5 мл раствора, окрашенного трипановым синим. Для каждой пары линз применяли метод прямого сравнения. Линзы с правого и левого глаза чередовали в качестве контрольного и опытного образцов. Одну линзу из пары (контрольный образец) помещали в 5 мл окрашенного красителем 0,1 % трипановый синий изотонического водного раствора, вторую линзу из той же пары (опытный образец) погружали в 5 мл исследуемого МФР OKVision^® Eye Care с идентичной концентрацией красителя (рис. 2 а, б). Оба раствора полностью покрывали поверхность линз. Время экспозиции составляло 8 часов при комнатной температуре без физического воздействия.

По истечении времени экспозиции КЛ извлекали и проводили их сравнительную визуальную оценку (рис. 2 а, б). По результатам проведенного эксперимента было установлено, что использование изотонического водного раствора с красителем (контрольный образец) после дневного ношения КЛ (рис. 2 а) выявило незначительные белковые загрязнения. На поверхности опытного образца КЛ не было визуально выявлено белковых отложений во всех шести образцах (рис. 2 б). Таким образом, обработка очищающим раствором OKVision^® Eye Care показала свою эффективность в растворении и удалении белковых отложений, образованных после 14 часов использования линз.

Разработанный C-hydro-LEX комплекс, входящий в состав линейки (серии) МФР, производимый ООО «Окей Вижен Технологии», является эффективным средством для ежедневного ухода за КЛ, обеспечивающим растворение белковых отложений и удаление их с поверхности МКЛ.

Полученные результаты указывают на высокие очищающие способности МФР в удалении белковых депозитов на поверхности КЛ, а водный изотонический раствор трипанового синего можно использовать в клинической практике для оценки соблюдения пользователем КЛ правил ухода и их обработки. Для подтверждения эффективности и безопасности данного исследования необходимы дальнейшие клинические испытания на расширенной выборке.

Вклад авторов:

Авторы внесли равный вклад в эту работу.

Концепция и дизайн исследования: Т.В. Коновчук, О.Н. Онищенко, У.М. Николаева.

Поиск литературы, сбор и статистическая обработка материала, подготовка иллюстраций: Т.В. Коновчук, О.Н. Онищенко, У.М. Николаева.

Анализ и интерпретация данных, написание текста статьи: Т.В. Коновчук, О.Н. Онищенко, У.М. Николаева.

Authors’ contributions:

The authors contributed equally to this work.

Research concept and design: T.V. Konovchuk, O.N. Onishchenko, U.M. Nikolaeva.

Literature search, data collection and statistical analysis, preparation of illustrations: T.V. Konovchuk, O.N. Onishchenko, U.M. Nikolaeva.

Data analysis and interpretation, manuscript writing: T.V. Konovchuk, O.N. Onishchenko, U.M. Nikolaeva.