1. Принципы ускоренного роговичного коллагенового кросслинкинга

до 650 нм. Флуоресценцию оставшегося рибофлавина вычитают из зарегистрированной и нормируют к необработанным контролям. Флуоресценция при 450 нм отражает количество сшивок в роговичном лоскуте [70]. С помощью этой методики статистически значимые результаты (P < 0,05) удаётся получить даже при небольших изменениях протокола. Одно из важных преимуществ метода — из одной роговицы можно вырезать несколько лоскутов и анализировать количество сшивок на разной глубине.

1.3.2. Фотохимическая кинетика кросслинкинга роговицы рибофлавином и УФА

Существует обширная литература о фотохимических кинетических механизмах химии рибофлавина, начиная с 1950–1960-х годов, но особенно с 1990-х и начала 2000-х годов. Исходная гипотеза механизма кросслинкинга роговицы, опосредованного УФА и рибофлавином, состояла в том, что облучение рибофлавина УФА в насыщенной кислородом среде вызывает образование синглетного кислорода, который затем действует на ткань и создаёт дополнительные поперечные связи [35, 71]. Современные представления предполагают, что в процессе участвуют как фотохимические кинетические механизмы I типа, так и II типа.

Значительная часть этой литературы — анализ фотохимической кинетики, наблюдаемой концентрации кислорода в ткани и получаемого сшивания при разных условиях обработки — указывает, что за образование сшивок в роговице в основном отвечают активные формы кислорода (АФК) и особенно кинетический механизм I типа с переносом электрона, причём преобладающим агентом выступают именно АФК [66, 72, 73].

В основе химии сшивания рибофлавином лежат несколько семейств реакций. Одни из них опосредованы УФ-излучением, другие идут без него. Среди этих путей реакций одни механизмы усиливают образование радикалов, способствующих сшиванию, а другие разрушают рибофлавин без образования сшивок. Чтобы оптимизировать клинический процесс кросслинкинга, важно понимать эти реакции, их взаимосвязь друг с другом и с условиями среды.

Некоторые из основных кинетических реакций механизмов I и II типа, выведенные из литературы, показаны на рис. 1.6 [66, 72–85]. На свету рибофлавин может проявлять фотосенсибилизирующие свойства, реагируя с широким кругом электронодонорных участков ткани (например, аминами или аминокислотами) [35, 70, 76, 85, 86] через смешанные фотохимические механизмы I и II типа [81].

Схема реакций на рис. 1.7 в общих чертах иллюстрирует эти основные реакции и их взаимодействие. В механизме I типа возбуждённое состояние сенсибилизатора порождает радикалы или ион-радикалы, преимущественно АФК, которые реагируют с тканью через перенос атомов водорода или электронов. Для механизма сшивания I типа первый путь, при котором радикал рибофлавина сам по себе создаёт сшивки, даёт очень небольшую долю сшивок [72, 73]. Второй путь, при котором большинство сшивок создают АФК и преимущественно гидроксильный радикал, вносит основной вклад в процесс [72, 73]. В механизме II типа возбуждённый сенсибилизатор реагирует с кислородом с образованием синглетного молекулярного кислорода. Этот процесс переноса энергии хотя и присутствует, лишь незначительно влияет на общее количество сшивок, образующихся при УФ-обработке [72, 73].