Глава 1. Ретинальные протезы: краткая история

фоторецепторов — светочувствительных элементов здоровой сетчатки. Зрительные сигналы, возникающие в фоторецепторах, последовательно проходят через биполярные и ганглиозные клетки и по зрительным нервам (аксонам ганглиозных клеток) распространяются к высшим зрительным центрам мозга. Сигналы также получают латеральную модуляцию от горизонтальных и амакриновых клеток в рамках нейронной обработки во внутренней сетчатке. Как показано на рис. 1.1a, распределение клеток в центральной и периферической сетчатке очень различается. Колбочки плотно упакованы в макуле и особенно в фовеа, тогда как на периферии преобладают палочки.

Дегенерация сетчатки с прогрессирующим ухудшением и утратой функции фоторецепторов — одна из главных причин необратимой потери зрения (Busskamp et al. 2010; Curcio et al. 2000). ВМД и ПР — две самые распространённые формы дегенеративных заболеваний сетчатки. Эпидемиологические исследования показывают, что ВМД начинается преимущественно в пожилом возрасте, тогда как ПР начинается раньше — у детей и молодых взрослых (Wong et al. 2011).

Вместе они дают миллионы случаев слепоты и нарушений зрения во всём мире. На рис. 1.1b показаны типичные картины потери зрения при ВМД и ПР. ВМД начинается с преимущественного поражения фоторецепторов макулы, что приводит к размытию центрального зрения. По мере прогрессирования ВМД размытая область обычно увеличивается, и у пациента появляются слепые пятна (скотомы) в центре поля зрения (Jackson et al. 2002). ВМД страдают 30–50 млн человек в мире и более 2 млн только в США (Bressler 2004; Friedman et al. 2004).

Самая распространённая форма ПР (палочко-колбочковая дегенерация) начинается с прогрессирующей дегенерации палочек периферической сетчатки, что приводит к потере периферического и ночного зрения (Hartong et al. 2006; Wells et al. 1993). За дегенерацией палочек следуют повреждение клеток ПЭС и ухудшение колбочек, и зрение снижается от «туннельного» до слепоты. По оценкам, ПР страдают 1,5 млн человек в мире (Den Hollander et al. 1999).

Излечения ни от ВМД, ни от ПР нет, и современные методы лечения в основном направлены на замедление гибели клеток и сопутствующей потери зрения. Для предотвращения прогрессирования ВМД и ПР применяли пищевые добавки (Richer et al. 2004); при влажной ВМД для замедления неоваскуляризации или разрушения аномальных сосудов применяли инъекции препаратов против VEGF (фактора роста эндотелия сосудов) и лазер (Heier et al. 2012; Wood et al. 2000). Однако эти методы весьма ограниченно останавливают или обращают вспять прогрессирование болезни. Изучаются новые методы лечения — новые препараты, генная терапия и трансплантация клеток (Beltran et al. 2012; Rakoczy et al. 2015).

На поздних стадиях дегенерации фоторецепторов существенно изменяются и цепи внутренней сетчатки. Отсутствие регулярного входа от фоторецепторов, которые не отвечают или отсутствуют, ведёт к значительной нейронной перестройке. Поздняя дегенерация фоторецепторов знаменует ряд негативных физиологических процессов, включая миграцию нейронов и глии, обширное прорастание нейритов горизонтальных и амакриновых клеток, образование синаптических микроневром и формирование фиброзного глиального «уплотнения», всё сильнее изолирующего оставшуюся сетчатку от ПЭС и хориоидеи (Fariss et al. 2000; Marc et al. 2003). Несмотря на реорганизацию и утрату клеток, нейроны внутренней сетчатки в значительной мере сохраняют способность к передаче сигнала. Морфометрический анализ показал, что, по подсчёту ядер, почти 90%