© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 12/2013, s. 868-873
*Irmina Jankowska-Lech, Iwona Grabska-Liberek, Aldona Krzyżewska-Niedziałek, Marta Pietruszyńska
Zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD) – choroba starzejących się społeczeństw
Age-related macular degeneration (AMD) – disease of ageing society
Klinika Okulistyki, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, Warszawa
Kierownik Kliniki: dr hab. med. Iwona Grabska-Liberek, prof. nadzw.
Streszczenie
Zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD) jest najczęstszą przyczyną utraty widzenia centralnego u osób starszych. Chorobą tą dotkniętych jest około 25 milionów ludzi na całym świecie. Głównymi czynnikami ryzyka rozwoju AMD są: wiek powyżej 50 r.ż., predyspozycje genetyczne oraz palenie papierosów. Zmiany chorobowe rozwijają się w obrębie zewnętrznych warstw siatkówki oraz przyległych włośniczek naczyniówki, rozpoczynając się w nabłonku barwnikowym. Patogeneza AMD jest wieloczynnikowa i pozostaje wciąż niejasna. Prawdopodobnie na naturalny proces starzenia się siatkówki nakładają się: nasilony stres oksydacyjny, nadmierna aktywacja dopełniacza i rozwijające się przewlekłe zapalenie w przestrzeni podsiatkówkowej. Na przebieg tych procesów mają wpływ czynniki genetyczne, w szczególności geny kodujące regulatory i składowe dopełniacza oraz czynniki środowiskowe, takie jak dieta uboga w antyoksydanty czy palenie tytoniu. Stresowi oksydacyjnemu na poziomie siatkówki sprzyjają panujące tam warunki: intensywny metabolizm tlenowy, stała ekspozycja na światło, obecność fotouczulaczy i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Badania dowodzą, że szczególnie oksydacja kwasu dekozaheksaenowego (DHA) może odgrywać istotną rolę w inicjacji AMD. Powstający w wyniku utleniania DHA karboksyetylopirol (CEP) łączy się z białkami, tworząc immunogenne addukty. Zmodyfikowane przez CEP białka stymulują układ odpornościowy poprzez aktywację dopełniacza. Prowadzi to do rozwoju zapalenia w przestrzeni podsiatkówkowej. Addukty CEP mogą być więc sygnałem zapalnym generowanym przez samą siatkówkę, który za pośrednictwem dopełniacza inicjuje rozwój AMD. W pracy tej przedstawione zostaną aktualne poglądy dotyczące czynników ryzyka oraz patogenezy AMD.
Summary
Age-related macular degeneration is the leading cause of blindness in elderly population. About 25 millions of individuals are affected with AMD. The most consistent risk factors associated with this ocular condition are increasing age, genetic predisposition and cigarette smoking. Lesions develop within the outer retina and adjacent choroidal capillaries, starting in pigment epithelium cells. The pathogenesis of AMD is multifactorial and remains unclear. Probably aging processes are superimposed by increased oxidative stress, excessive activation of complement and chronic inflammation in subretinal space. Genetic factors, particularly genes encoding complement regulators and components seem to play an important role in pathogenesis of AMD. Environmental factors such as low intake of diet antioxidants and tobacco smoking contribute to risk. Oxidative stress in pigment epithelium is hypothesized to be a major contributor to the development of AMD. Intense oxidative metabolism within outer retina, constant exposure to light, presence of photosensitizers and polyunsaturated fatty provide a permissive environment for oxidative damage. Carboxyethylpyrrole (CEP) adducts generated from the oxidative damage of docosahexaenoic acid (DHA) may play a role in initiation of AMD. CEP adducts are antigenic and stimulate immune system which leads to complement-mediated disease during aging. This CEP adduct might be the inflammatory signal from the outer retina that initiates AMD. This paper present the current views on the risk factors and pathogenesis of AMD.
Wstęp
Zwyrodnienie plamki związane z wiekiem jest chorobą, której w ostatnich latach poświęcane jest wiele uwagi. AMD prowadzi do utraty widzenia centralnego na skutek zajęcia procesem chorobowym plamki, czyli obszaru siatkówki oka odpowiedzialnego za precyzyjne widzenie. Choroba ta pojawia się po 50 r.ż. i w krajach wysoko rozwiniętych stanowi ona najważniejszą przyczynę ślepoty prawnej u osób po 65 roku życia (1, 2). W początkowym okresie rozwoju choroby na dnie oka obserwowane są pojedyncze druzy, przegrupowania barwnika i niewielkie zmiany zanikowe. Pacjenci mogą podawać nieznaczne krzywienie obrazu (metamorfopsje), obniżenie kontrastu i pogorszenie widzenia kolorów. Z czasem choroba może rozwinąć się w kierunku zaniku geograficznego (postać niewysiękowa) lub neowaskularyzacji (postać wysiękowa) (3). Stany te określane są jako zaawansowane AMD i powodują znaczne pogorszenie widzenia centralnego. Zanik geograficzny i błona neowaskularna mogą współwystępować u jednego pacjenta, również w tym samym oku. Czas rozwoju zaawansowanej postaci AMD może wahać się od kilku tygodni do kilku lat. Początkowe zmiany zwyrodnieniowe w siatkówce, jak również zaawansowany zanik geograficzny można określić zbiorczą nazwą „postać sucha AMD”. Z kolei postać choroby, gdy obecna jest neowaskularyzacja, określa się jako wysiękowe/mokre AMD. Postać sucha AMD jest postacią częściej pojawiającą się, dotyczy 80-90% wszystkich przypadków. Postać wysiękowa występuje u 10-20% chorych. Ta ostatnia mimo że jest rzadsza, to groźniejsza, ponieważ może w krótkim czasie spowodować znaczne obniżenie ostrości wzroku. Podział ten ma również znaczenie praktyczne, ponieważ dostępne obecnie na świecie leczenie ma zastosowanie jedynie w postaci wysiękowej.
Mimo możliwości leczenia AMD nadal pozostaje schorzeniem mogącym prowadzić do znacznej dysfunkcji wzroku i obniżenia jakość życia osób starszych. W tej pracy przedstawione zostaną obecne poglądy na temat czynników ryzyka oraz mechanizmu rozwoju AMD.
Epidemiologia
AMD dotkniętych jest około 25 milionów ludzi na całym świecie. W Polsce liczbę chorych szacuje się na 1,2 mln (1). Potrojenie liczby zachorowań ma nastąpić w ciągu najbliższych 25 lat, co oczywiście jest związane z procesem starzenia się społeczeństw. Na podstawie przeprowadzonych do tej pory badań populacyjnych obejmujących osoby rasy białej można stwierdzić, że wskaźnik chorobowości (tj. liczba epizodów choroby, które występują w danej populacji w określonej chwili lub okresie) zawiera się w przedziale od 5,5 do 20,9%, a dla postaci późnej AMD od 0,5 do 1,9%. Chorobowość wzrasta z wiekiem. W grupie osób między 55 a 64 rokiem życia wynosi od 2,8 do 14,4% (postać późna od 0,2 do 0,6%), a powyżej 85 roku życia od 26,6 do 46,5% (postać późna od 11 do 18,5%). Pięcioletnia zachorowalność (tj. liczba świeżych epizodów choroby, które wystąpiły w danej populacji w określonym przedziale czasowym) również rośnie z wiekiem. Dla osób między 43 a 54 rokiem życia wynosi 3,6% (postać późna 0%), powyżej 75 roku życia 23,3% (postać późna 3,9%) (1).
Czynniki ryzyka
W świetle najnowszych badań AMD uznawane jest za chorobę uwarunkowaną genetycznie, dziedziczoną wielogenowo, o późnym początku (podobnie jak choroba Alzheimera), na którą wpływ mają odżywianie i czynniki środowiskowe (2, 4).
Najważniejszym czynnikiem ryzyka wystąpienia AMD jest wiek. Wszystkie dotychczas przeprowadzone badania populacyjne wykazały wzrost zachorowalności na tę chorobę wraz z wiekiem (1, 5).
Zachorowalność na zaawansowaną postać AMD jest częstsza wśród osób rasy białej w porównaniu z osobami innych ras, mimo że częstość występowania druzów jest niezależna od rasy. Prawdopodobnie większa ilość melaniny w siatkówce zwiększa możliwości usuwania wolnych rodników tlenowych przez komórki nabłonka barwnikowego, a przez to chroni przed rozwojem zaawansowanego AMD (6).
Znaczenie czynników dziedzicznych jest już od dawna udokumentowane. Podkreśla się fakt zwiększonej częstości występowania starczego zwyrodnienia plamki u członków rodziny osoby chorej. Liczne badania wykazały rodzinne występowanie AMD oraz 100% współwystępowanie tej choroby u bliźniąt homozygotycznych (4).
Badania z ostatnich lat znalazły związek między AMD a niektórymi wariantami genów kodujących czynnik H dopełniacza (7, 8). Rolę w rozwoju AMD odgrywają również geny kodujące czynniki I oraz B oraz składowe dopełniacza 2 i 3 (C3, C2). Nadmierna aktywacja dopełniacza odgrywa rolę w patogenezie zmian zwyrodnieniowych siatkówki związanych z wiekiem. Te obserwacje sugerują, że podobnie jak w przypadku innych związanych z wiekiem schorzeń (np. choroby Alzheimera czy miażdżycy), powstawanie AMD wiąże się z komponentą zapalną.
Związek innych genów, np. kodujących lipazę wątrobową i metaloproteinazę wydaje się mieć również związek z ryzykiem zachorowania na AMD (9, 10).
Znacząca większość badaczy jest zgodna co do tego, że palenie tytoniu zwiększa ryzyko zachorowania na AMD i wzrasta ono wraz z ilością wypalanych papierosów na dzień. Dopiero po 20 latach od zaprzestania palenia ryzyko zrównuje się z tym, jakie jest u osób nigdy niepalących. Wpływ palenia na siatkówkę oka związany jest prawdopodobnie ze wzmaganiem stresu oksydacyjnego (11-13).
Obecność AMD w jednym oku stanowi ryzyko pojawienia się zmian w drugim oku (ryzyko określane jest dla postaci wysiękowej na 26-42%, dla postaci suchej na 25% – w ciągu 5 lat) (14).
Inne czynniki ryzyka, o mniejszym znaczeniu, których związek z AMD nie został potwierdzony w części badań populacyjnych, to: nadwzroczność, jasny kolor tęczówek, przebyta operacja zaćmy, schorzenia sercowo-naczyniowe, wysoki wskaźnik BMI, przewlekła ekspozycja na światło widzialne oraz płeć żeńska. Nie potwierdzono jednoznacznie, aby płeć pacjenta wpływała na częstość zachorowania, AMD w równym stopniu dotyka mężczyzn i kobiety, jednak u osób po 75 roku życia częściej z powodu AMD chorują kobiety. Wpływ na rozwój AMD mają również złe nawyki żywieniowe oraz związana z tym niska zawartość antyoksydantów w osoczu krwi oraz wysoki poziom cholesterolu (15-17).
Niektóre badania wykazały związek między dużym spożyciem głównych karotenoidów występujących w siatkówce oka, tj. luteiny i zeaksantyny a niższym ryzykiem rozwoju neowaskularnej postaci AMD. Inni autorzy nie znaleźli jednak takiego związku. Karotenoidy oczne pochłaniają promieniowanie krótkofalowe oraz pełnią funkcję „zmiataczy” wolnych rodników, zmniejszając fotochemiczne uszkodzenia DNA komórkowego, lipidów błonowych i białek (18, 19).
Długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe szeregu omega-3 wchodzą w skład błon komórkowych fotoreceptorów. Głównym źródłem tych kwasów są ryby. W niektórych badaniach znaleziono zależność między wysokim spożyciem ryb a niższym ryzykiem wystąpienia zaawansowanej postaci AMD (20, 21).
Patomechanizm AMD
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Kałużny BJ: Epidemiologia starczego zwyrodnienia plamki. Okulistyka 2002; 2: 5-8.
2. Gorin MB, Breitner JC, De Jong PT et al.: The genetics of age-related macular degeneration. Mol Vis 1999; 3: 5-29.
3. Bird AC, Bressler NM, Bressler SB et al.: An international classification and grading system for age-related maculopathy and age-related macular degeneration. The International ARM Epidemiological Study Group. Surv Ophthalmol 1995; 39(5): 367-374 (ISSN: 0039-6257).
4. Myers SM: A twin study on age-related macular degeneration. Trans Am Ophthalmol Soc 1994; 92: 775-844.
5. Klein R, Klein BEK, Linton KLP: Prevalence of age-related maculopathy: the Beaver Dam Eye Study. Ophthalmology 1992; 99: 933-943.
6. Friedman DS, O’Colmain BJ, Muñoz B et al.: Prevalence of age-related macular degeneration in the United States. Arch Ophthalmol 2004; 122(4): 564-572 (ISSN: 0003-9950).
7. Edwards AO, Ritter R, Abel KJ et al.: Complement factor H polymorphism and age-related macular degeneration. Science 2005; 308(5720): 421-424 (ISSN: 1095-9203).
8. Haines JL, Hauser MA, Schmidt S et al.: Complement factor H variant increases the risk of age-related macular degeneration. Science 2005; 308(5720): 419-421 (ISSN: 1095-9203).
9. Neale BM, Fagerness J, Reynolds R et al.: Genome-wide association study of advanced age-related macular degeneration identifies a role of the hepatic lipase gene (LIPC). Proc Natl Acad Sci USA 2010 Apr 20; 107(16): 7395-7400.
10. Chen W, Stambolian D, Edwards AO et al.: Genetic variants near TIMP3 and high-density lipoprotein-associated loci influence susceptibility to age-related macular degeneration. Proc Natl Acad Sci USA 2010 Apr 20; 107(16): 7401-7406.
11. Klein R, Klein BEK, Moss SE: Relation of smoking to the incidence of age-related maculopathy: the Beaver Dam Eye Study. Am J Epidemiol 1998; 147: 103-110.
12. Seddon JM, Willett WC, Speizer FE et al.: A prospective study of cigarette smoking and age-related macular degeneration in women. JAMA 1996 Oct 9; 276(14): 1141-1146 (ISSN: 0098-7484).
13. Christen WG, Glynn RJ, Manson JE et al.: A prospective study of cigarette smoking and risk of age-related macular degeneration in men. JAMA 1996 Oct 9; 276(14): 1147-1151 (ISSN: 0098-7484).
14. Macular Photocoagulation Study Group: Five year follow-up of fellow eyes of patients with age-related macular degeneration and unilateral extrafoveal choroidal neovascularization. Arch Ophthalmol 1993; 111(9): 1189-1199.
15. Kałużny BJ, Kałużny JJ: Czynniki ryzyka i profilaktyka starczego zwyrodnienia plamki. Okulistyka 2002; 2: 9-14.
16. Cruickshanks KJ, Klein R, Klein BE: Sunlight and age-related macular degeneration. The Beaver Dam Eye Study. Arch Ophthalmol 1993; 111(4): 514-518 (ISSN: 0003-9950).
17. SanGiovanni JP, Chew EY, Clemons TE et al.: The relationship of dietary lipid intake and age-related macular degeneration in a case-control study: AREDS Report No. 20. Arch Ophthalmol 2007; 125(5): 671-679 (ISSN: 0003-9950).
18. Wiktorowska-Owczarek A, Nowak JZ: Patogeneza i profilaktyka AMD: rola stresu oksydacyjnego i antyoksydantów. Postepy Hig Med Dosw (online) 2010; 64: 333-334, e-ISSN 1732-2693.
19. Bian Q, Gao S, Zhou J et al.: Lutein and zeaxanthin supplementation reduces photooxidative damage and modulates the expression of inflammation-related genes in retinal pigment epithelial cells. Free Radic Biol Med 2012 Jun 23: 1298-1307.
20. Chong EW, Kreis AJ, Wong TY et al.: Dietary omega-3 fatty acid and fish intake in the primary prevention of age-related macular degeneration: a systematic review and meta-analysis. Arch Ophthalmol 2008; 126(6): 826-833 (ISSN: 1538-3601).
21. Seddon JM, George S, Rosner B: Cigarette smoking, fish consumption, omega-3 fatty acid intake, and associations with age-related macular degeneration: the US Twin Study of Age-Related Macular Degeneration. Arch Ophthalmol 2006; 124(7): 995-1001 (ISSN: 0003-9950).
22. Paulus TVM de Jong: Age-Related Macular Degeneration. N Engl J Med 2006; 355: 1474-1485.
23. Anderson DH, Mullins RF, Hageman GS et al.: A role for local inflammation in the formation of drusen in the aging eye. Am J Ophthalmol 2002 Sep; 134(3): 411-431.
24. Nozaki M, Raisler BJ, Sakurai E et al.: Drusen complement components C3a and C5a promote choroidal neovascularization. Proc Natl Acad Sci USA 2006 Feb 14; 103(7): 2328-2333 [Epub 2006 Feb 1].
25. Sparrow JR, Ueda K, Zhou J: Complement dysregulation in AMD: RPE-Bruch’s membrane-choroid. Mol Aspects Med 2012 Aug; 33(4): 436-445 [Epub 2012 Apr 5].
26. Buschini E, Piras A, Nuzzi R et al.: Age related macular degeneration and drusen: neuroinflammation in the retina. Prog Neurobiol 2011 Sep 15; 95(1): 14-25 [Epub 2011 Jun 28].
27. Bhutto I, Lutty G: Understanding age-related macular degeneration (AMD): Relationships between the photoreceptor/retinal pigment epithelium/Bruch’s membrane/choriocapillaris complex. Mol Aspects Med 2012 Aug; 33(4): 295-317 [Epub 2012 Apr 21].
28. Bartosz G: Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003.
29. Beatty S, Koh H, Phil M et al.: The role of oxidative stress in the pathogenesis of age-related macular degeneration. Surv Ophthalmol 2000; 45: 115-134.
30. Winkler BS, Boulton ME, Gottsch JD et al.: Oxidative damage and age-related macular degeneration. Mol Vis 1999; 5: 32.
31. Yu BP: Cellular defenses against damage from reactive oxygen species. Physiol Rev 1994; 74: 139-162.
32. Sparrow JR, Nakanishi K, Parish CA: The lipofuscin fluorophore A2E mediates blue light-induced damage to retinal pigmented epithelial cells. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000 Jun; 41 (7): 1981-1989.
33. Drobek-Słowik M, Karczewicz D, Safronow K: Potencjalny udział stresu oksydacyjnego w patogenezie zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (AMD). Postepy Hig Med Dosw (online) 2007; 61: 28-37, e-ISSN 1732-2693.
34. Hollyfield JG: Age-related macular degeneration: the molecular link between oxidative damage, tissue-specific inflammation and outer retinal disease: the Proctor lecture. Invest Ophthalmol Vis Sci 2010 Mar; 51(3): 1275-1281.
35. Ebrahem Q, Renganathan K, Sears J et al.: Carboxyethylpyrrole oxidative protein modifications stimulate neovascularization: Implications for age-related macular degeneration. Proc Natl Acad Sci USA 2006 Sept 5; 103(36): 13480-13484 [Epub 2006 August 25].
36. Atalla LR, Sevanian A, Rao NA: Immunohistochemical localization of peroxidative enzymes in ocular tiusse. CLAO J 1990; 16 (suppl. 1): S30-S33.
37. Rao NA, Thaete LG, Delmage JM et al.: Superoxide dismutase in ocular structures. Invest Ophthalmol Vis Sci 1985; 26: 1778-1781.
38. Skłodowska A, Szaflik J: AMD – profilaktyka i leczenie. Okulistyka 2007; 8 specjalne wydanie internetowe.
39. Age-Related Eye Disease Study Research Group: A randomized, placebo-controlled, clinical trial of high dose supplementation with vitamins C and E, beta carotene, and zinc for age-related macular degenerations and vision loss. AREDS report no. 8. Arch Ophthalmol 2001; 119: 1417-1436.
