Проведен поиск статей в PubMed с 2000 по 2024 г. Публикации отбирались методом сплошной выборки с использованием ключевых слов: слеза, синдром сухого глаза, синдром Шегрена, биомаркеры, цитокины, окислительный стресс, ферменты, экстраклеточные везикулы, микроРНК, нетоз. В обзор вошло 60 статей.

Результаты метаанализа содержания маркеров окислительного стресса в СЖ у 333 пациентов с ССГ по сравнению с контрольной группой (165 человек) выявили усиление активности прооксидантных ферментов: миелопероксидазы, NO-синтазы и ксантиноксидазы/оксидоредуктазы [10]. В то же время в СЖ пациентов с ССГ происходит накопление продуктов перекисного окисления липидов 4-гидрокси-2-ноненаля и малонового диальдегида, уровень которых положительно коррелирует с различными признаками ССГ, такими как время разрыва слезной пленки, показатель теста Ширмера, витальное окрашивание флюоресцеином и плотность бокаловидных клеток конъюнктивы [11].

Молекулярные индикаторы окислительного стресса в СЖ обнаруживались и у животных, у которых моделировали ССГ. На модели послеоперационного развития ССГ у кроликов было показано, что после трехчасовой анестезии в СЖ снижается активность антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы и ферментов, обеспечивающих гомеостаз восстановленного глутатиона (глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза и глутатионредуктаза). Эти изменения сохранялись до двух недель. Предполагается, что они могут быть причиной перехода послеоперационного ССГ в хроническую форму [12].

Имеются данные о том, что АФК могут активировать инфламмасомы NLRP3, индуцируя воспаление у лиц с ССГ через сигнальный путь ROS-NLRP3-IL-1β [13], что способствует прогрессированию воспаления и увеличению нестабильности слезной пленки.

Сведения о содержании цитокинов в слезе при ССГ очень разнятся (табл. 1).

Метаанализ данных об уровне цитокинов в СЖ при ССГ, проведенный M. Roda и соавт. в 2020 г., показал, что в слезе пациентов с ССГ повышены уровни интерлейкинов IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10, интерферона гамма (IFN-γ) и фактора некроза опухоли альфа (TNFα). Сведения об изменении концентраций IL-2 и IL-17A менее убедительны [14]. Анализ содержания цитокинов в СЖ при ССГ, приведенный в обзоре N. R. Kumar и соавт., выявил повышенные уровни провоспалительных цитокинов, а именно интерлейкинов (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-9, IL-12, IL-17A), IFN-γ, TNF-α, хемокинов (CCL2, CCL3, CCL4, CXCL8) и сниженное содержание IL-7, IL-17F, CXCL1, CXCL10 [15]. Повышенное содержание в СЖ IL-6, но не TNF-α, связано с тяжестью заболевания и коррелирует с изменениями характеристик слезной пленки и поверхности конъюнктивы [16]. На основании исследования влияния курса инстилляций 0,1 % раствора флуорометолона на уровень в СЖ молекул, участвующих в воспалении, наиболее убедительными кандидатами на роль биомаркеров тяжести ССГ были признаны IFN-γ, хемокин RANTES/CCL5 и металлопротеиназа-9 (MMP-9), активности процесса – эпидермальный фактор роста (EGF), а в качестве биомаркера эффективности лечения – IL-2 [17]. Гиперосмолярность слезы связана с более высоким уровнем провоспалительного цитокина IFN-γ, уровень которого коррелирует с выраженностью основных клинических признаков ССГ. Поэтому предполагается, что анализ содержания IFN-γ в СЖ обладает диагностической ценностью для выявления ССГ, связанного с избыточным испарением слезы [18]. Экспрессия хемокинов CXCL9, –10, –11 и рецептора хемокинов CXCR3 повышена у пациентов с ССГ, особенно при СШ. Показано, что уровень CXCL11 в слезе достоверно коррелирует с изменениями характеристик слезной пленки и поверхности глаза [19].

В то же время имеются работы, в которых опровергается наличие корреляции между концентрацией цитокинов в СЖ и характером течения ССГ. Так, исследовательская группа DREAM (Dry Eye Assessment and Management) при анализе слез на содержание IL-1β, Il-6, IL-8, IL-10, IL-17A, IFN-y и TNF-α у пациентов с ССГ не выявила маркеров, отражающих активность и тяжесть ССГ [20]. По другим данным, корреляция между концентрацией провоспалительных (IL-1b, IL-8, IL-17A, IFN-γ и TNF-α) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов и выраженностью симптомов ССГ очень незначительна [21].

Лимфотоксин альфа (LT-α) – цитокин из надсемейства факторов некроза опухоли (TNF), отвечающих за регуляцию роста и функции лимфоцитов, известный также как TNF-β, – оказался очень перспективным биомаркером СЖ для диагностики ССГ [22]. Такой вывод был сделан на основании результатов проспективного клинического исследования, в котором приняли участие более тысячи человек [23]. Уровень LT-α в группе с ССГ (0,33 ± 2,82 нг/мл) оказался значительно ниже, чем в контрольной группе (0,99 ± 3,69 нг/мл) (p < 0,01). Более того, была обнаружена прямая корреляция между уровнями LT-α и продукцией слезы и временем разрыва слезной пленки, а также обратная корреляция с флюоресцеиновым тестом и гиперемией конъюнктивы (p < 0,01). Однако участие LT-α в развитии ССГ остается предметом дискуссии. Хотя множество доказательств подтверждает снижение концентрации LT-α в слезе пациентов с ССГ, некоторые исследования сообщают о значительных различиях в уровне LT-α в СЖ пациентов с высоким и низким уровнями LT-α. У пациентов с высоким уровнем LT-α наблюдались более высокие концентрации нескольких цитокинов, включая TNF-α, IFN-γ, IL-10, IL-1β, IL-17A, IL-1Ra и IL-12/23 p40 [24]. На основании полученных данных авторы полагают, что при высоком LT-α преобладающим фактором патогенеза ССГ является воспаление, тогда как низкий LT-α может быть в первую очередь результатом дефицита бокаловидных клеток [25].

Такая вариабельность данных о цитокиновом статусе у пациентов с ССГ может быть связана с разными способами забора СЖ, методами анализа, а также разнородностью групп, по-видимому, состоящих из пациентов с различными подтипами ССГ, различающимися по этиологии и патогенезу.

Хорошо известно активное участие протеолитических ферментов в воспалении. Помимо расщепления структурных белков и удаления денатурированных молекул, разрушения инфекционных агентов, эти ферменты участвуют в регуляции воспалительного процесса, воздействуя на различные сигнальные пути, переводя в активную форму компоненты иммунной системы и каскадных протеолитических систем, таких как фибринолитическая, свертывающая, ренин-ангиотензиновая и др.

В патогенезе ССГ задействованы матриксные металлопротеиназы (ММП), которые способны разрушать все белки внеклеточного матрикса, участвуют в отшелушивании эпителия роговицы в нормальных условиях и при воспалении, в нарушении барьерной функции эпителия роговицы путем лизиса плотных межклеточных контактов. Эти ферменты также запускают воспалительные каскады, переводя соответствующие белки в активную форму путем ограниченного протеолиза. Многочисленные исследования показали повышение уровня MMП-9 в слезах у лиц с ССГ [26–28]. У мышей, нокаутных по гену MMП-9, при моделировании ССГ выявлена устойчивость к разрушению роговичного барьера, что подтверждает роль ММП-9 в его деструкции при ССГ [29]. Повышение концентрации MMП-9 наряду с изменением осмолярности слезы указывает на тяжесть заболевания [27][30]. Количественная оценка содержания ММП-9 в СЖ во многих работах предлагается в качестве биологического маркера активности ССГ. Предполагается, что увеличение экспрессии MMП-9 в гиперосмолярной среде связано с повышением уровня TNF-α [31].

Соотношение концентраций ММП-9 и лактоферрина является еще более объективным и чувствительным биомаркером для мониторинга ССГ. Уровни ММП-9 и лактоферрина соответственно отражают степень повреждения клеток эпителия и нарушение функции слезных желез. Повышение концентрации ММП-9 с одновременным снижением уровня лактоферрина означает ухудшение течения ССГ. У пациентов с СШ даже при стабильном контролируемом течении процесса наблюдается значительное увеличение отношения концентраций ММП-9 и лактоферрина в слезе [32][33].

Однако стоит отметить, что уровень MMП-9 сам по себе не позволяет дифференцировать подтипы ССГ. Поскольку повышение концентрации MMП-9 наблюдается и при других воспалительных заболеваниях, таких как аллергический или инфекционный конъюнктивит, его нельзя считать надежным диагностическим критерием.

При ССГ в слезе снижается содержание тромбоспондина-1, который является адгезивным белком и ингибирует активность ММП-9. Было обнаружено, что отношение концентраций тромбоспондина-1 и ММП-9 в СЖ значительно больше снижено при синдроме Шегрена по сравнению с ССГ без синдрома Шегрена. По мнению авторов этой работы, оно может быть использовано в качестве скринингового теста [34].

Из других протеолитических ферментов, присутствующих в СЖ, наиболее изученным при ССГ является катепсин S. Это цистеиновая протеиназа – лизосомальный фермент, функционирующий в широком диапазоне рН, проявляющий эластолитическую активность, также и вне лизосом. Он участвует в расщеплении белков межклеточного матрикса, и повышение его активности способствует миграции воспалительных клеток, повреждению клеток поверхности глаза и нарушению барьерных функций эпителия роговицы. В исследовании, проведенном S. F. Hamm-Alvarez и соавт. на большой выборке пациентов, было показано, что средняя активность катепсина S в СЖ пациентов с СШ в 4,1 раза выше, чем у пациентов с другими аутоиммунными заболеваниями, в 2,1 раза выше, чем при неспецифическом ССГ, и в 41,1 раза выше, чем у здоровых людей. Уровень его был одинаково повышен при первичном и вторичном СШ [35].

Повышению активности катепсина S в слезе пациентов с СШ способствует сниженное содержание его ингибитора – цистатина S [36]. Установлена отрицательная корреляция между концентрацией цистатина S в СЖ и тяжестью клинических проявлений ССГ [37]. В модельных экспериментах на мышах было показано, что появление ССГ с возрастом сопровождается увеличением активности катепсина S в СЖ, а локальное применение ингибитора этого фермента снижает выраженность клинических проявлений ССГ [38]. Установлено, что старые мыши, нокаутные по гену катепсина S, устойчивы к возрастной сухости глаз [39]. Таким образом, катепсин S представляет собой перспективную терапевтическую мишень при ССГ, а определение его уровня позволяет оценить тяжесть заболевания.

Увеличение в СЖ активности протеолитических ферментов и содержания свободных радикалов при ССГ усиливает десквамацию эпителиальных клеток поверхности глаза, что приводит к возрастанию содержания в слезе внеклеточной ДНК. Этому способствует и сниженная активность ДНКазы у этих пациентов [40]. Внеклеточная ДНК способна стимулировать воспаление и увеличивать поступление нейтрофилов в СЖ [41].

Одной из стратегий, применяемых нейтрофилами для защиты от микроорганизмов, является высвобождение клеточного содержимого во внеклеточное пространство с образованием так называемых нейтрофильных внеклеточных ловушек (neutrophil extracellular traps – NET), и сам процесс получил название нетоз (NETosis). Для создания внеклеточных сетей используется хроматин. Образование сетей начинается с деконденсации хроматина, который выходит из клеток в виде нитей. На эти нити нанизаны белки, способные разрушать инфекционные агенты, в том числе миелопероксидаза, эластаза, катепсин G и др. Повышение осмолярности СЖ сопровождается усилением нетоза в экспоненциальной зависимости [42].

У пациентов с тяжелой формой ССГ внеклеточная ДНК и NET присутствуют на поверхности глаза в настолько больших количествах [43], что вызывают повреждение поверхностных структур глаза, которые становятся источником аутоантигенов, активирующих или усиливающих аутоиммунные процессы [44][45]. Поэтому снижение образования NET рассматривается в качестве мишени для лечения ССГ [46]. Снижение концентрации внеклеточной ДНК эпителиального и нейтрофильного происхождения с помощью инстилляций фермента ДНКазы оказывает хороший терапевтический эффект при ССГ, что уже продемонстрировано в ходе клинических исследований [47]. Инстилляции субантикоагулянтной дозы гепарина дестабилизируют ДНК и также показали хорошее терапевтическое действие при ССГ [48]. Выявление в СЖ сниженной активности ДНКазы и повышение содержания миелопероксидазы и эластолитической активности, указывающее на активацию нетоза, могут служить биомаркером ССГ и помочь в оценке его тяжести.

Диагностика синдрома Шегрена, выявление отличий первичного СШ от вторичного часто затруднены, и исследование состава СЖ может облегчить дифференциальную диагностику. Протеомный анализ СЖ пациентов с СШ обнаружил достоверно большее содержание дизинтегрина, эпидермального фактора роста (EGF) и так называемого белка, содержащего домен металлопротеиназы (ADAM10), у пациентов с вторичным СШ по сравнению с первичным [49]. У пациентов с СШ в слезе был снижен уровень лактоферрина и липокалина. По данным авторов этой работы, данные биомаркеры продемонстрировали более высокую диагностическую точность, чем такие методы, как тест Ширмера, тест Джонса, время разрыва слезной пленки, окрашивание роговицы и конъюнктивы флюоресцеином, и могут служить для ранней диагностики СШ [50].

В СЖ пациентов с ССГ выявлено повышение содержания кальций-связывающих белков кальциклина (S100A6) и кальгранулина A (S100A8), которые регулируют количество несвязанного кальция в клетке и являются звеньями различных сигнальных путей. Их содержание в СЖ в высокой степени коррелирует с клиническими проявлениями ССГ [37].

Липидомный анализ слезы на основе масс-спектрометрии выявил изменения в ее липидном спектре при ССГ – как связанном с СШ, так и не связанном [51]. Обнаружено, что в СЖ соотношение полиненасыщенных жирных кислот ω-6 и ω-3 при ССГ повышено – и степень повышения достоверно коррелирует с многими показателями дисфункции слезной пленки. Повышенный уровень простагландина Е2 коррелирует с осмолярностью слезы, степенью дисфункции мейбомиевых желез и окрашиванием роговицы флюоресцеином [52]. В слезе пациентов с ССГ отмечено снижение содержания низкомолекулярных восковых эфиров и наблюдается тенденция к увеличению ненасыщенности восковых эфиров средней молекулярной массы, хотя общее содержание липидов в слезе не изменяется [53].

В СЖ выявлено наличие разнообразных внеклеточных везикул, которые служат для переноса различных биологически активных молекул в биологических жидкостях, в том числе в слезе. МикроРНК, находящаяся в этих везикулах, участвует в межклеточной коммуникации и играет определенную роль в патогенезе ССГ [54]. Обнаружено, что при ССГ уровень мРНК-модификатора натриевого канала 1 (SCNM1) в 3,8 раза ниже, а уровень незрелой микроРНК-130b в 1,5 раза выше в группе пациентов с коротким временем разрыва слезной пленки (2 сек) по сравнению с группой с длительным временем разрыва (10 сек) [55]. При изучении содержания в слезе 43 различных микроРНК для 14 из них были обнаружены существенные различия между контрольной группой и пациентами с СШ. Значимые различия выявлены между группами с первичным и вторичным СШ, что свидетельствует об участии этих микроРНК в патогенезе СШ и возможном использовании их для диагностики [56]. Эти исследования демонстрируют перспективность определения содержания внеклеточных микроРНК в СЖ для диагностики ССГ.

Изменения метаболизма СЖ при ССГ во многом отражают развитие воспалительного процесса при сопровождающем его кератоконъюнктивите. Причиной их является усиление свободнорадикальных реакций, результатом которых является окислительный стресс, активация протеолитических ферментов, изменение цитокинового статуса и др. По уровню этих изменений можно судить о тяжести ССГ. Отличительной чертой воспаления при ССГ является то, что это воспаление развивается на фоне гиперосмолярности СЖ. Это приводит к более интенсивной миграции в СЖ нейтрофилов и значительному возрастанию образования нейтрофильных внеклеточных ловушек, которые состоят из деконденсированной ДНК с бактерицидными компонентами. Компоненты сетей способны разрушать эпителиальные клетки роговицы и конъюнктивы, повреждать слезные железы в конъюнктиве и закупоривать протоки мейбомиевых желез. Эти процессы сказываются на составе СЖ, что может быть использовано в диагностических целях. Перспективным для диагностики ССГ и для дифференциальной диагностики СШ является определение состава внеклеточных пузырьков в СЖ, в особенности микроРНК.

Таким образом, компоненты СЖ могут быть использованы в качестве биомаркеров в диагностических, прогностических целях и для мониторинга эффективности терапии ССГ, что позволит осуществлять персонализированный подход к лечению этого заболевания.