Риски развития возрастной макулярной дегенерации и светодиодное освещение

Файл статьи: 
УДК: 
614/5: 644.36
Авторы: 

В.А. Капцов1, В.Н. Дейнего2

Организация: 

1 Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, Россия, 125438, г. Москва, Пакгаузное шоссе, 1, корп. 1
2 Научно-производственная коммерческая фирма «ЭЛТАН ЛТД», Россия, 141190, г. Фрязино, Заводской проспект, 2

Аннотация: 

Спектральный состав света окружающей среды может существенным образом влиять на риски раннего проявления различных болезней глаз. Представлены механизмы развития возрастной макулярной дегенерации и роли глазного липофусцина. Рассмотрены модели прогнозирования накопления липофусцина и методология их формирования. С учетом особенностей светодиодного освещения и его возрастного восприятия сформулирована математическая модель прогнозирования накопленного количества липофусцина А2Е, которая учитывает генерацию активных форм кислорода при снижении эффективности антиоксидантной защиты клеток в световой среде с повышенной дозой синего света. Показано, что в условиях синего света эффективность супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы 1 (GPХ 1) в диапазоне 445 нм (± 10 нм) существенно падает, что увеличивает риски снижения сопротивляемости клеток к воздействию некомпенсированных активных форм кислорода. Эти процессы, происходящие в течение длительного времени, могут привести к появлению ранней возрастной макулярной дегенерации. По математическим расчетам в ближайшее время резко возрастет доля пациентов с возрастной макулярной дегенерацией в возрасте 30–40 лет, что соответственно увеличит долю инвалидов по зрению к 50–60-летнему возрасту. Показано, что если механизмы снижения рисков раннего развития возрастной макулярной дегенерации не будут найдены в обозримом будущем, расходы на решение проблем нарушения зрения будут продолжать резко расти. Если в 2012 г. в мире было потрачено около $ 140 млрд, то на решение проблем, связанных со зрением, в 2050 г. потребуется около $ 377 млрд.

Ключевые слова: 
возрастная макулярная дегенерация, липофусцин, антиоксидантная защита клеток, профи- лактика глазной патологии, световая среда, светодиодное освещение, синий свет
Капцов В.А., Дейнего В.Н. Риски развития возрастной макулярной дегенерации и светодиодное освещение // Анализ риска здоровью. – 2017. – № 4. – С. 129–146. DOI: 10.21668/health.risk/2017.4.14
Список литературы: 
  1. Башарина О.В., Артюхов В.Г. Анализ фотоиндуцированных структурно-функциональных изменений супероксиддисмутазы // Всероссийская конференция фотобиологов: тезисы докладов на конферен-ции. – Пущино: ОНТИ, 1996. – C. 62–63 с.
  2. Болбас З.В., Василевская Н.А., Чикун Е.А. Возрастная макулярная дегенерация: фактор роста эндотелия сосудов VEGF, шаперон RPE65 и рецепторы семейства ppar как перспективные мишени лекарствен-ной терапии [Электронный ресурс] // Интернет-сессия: всероссийская образовательная интернет-программа для врачей. – 2011. – URL: https://internist.ru/publications/detail/vozrastnaya-makulyarnaya-degene...¬kar¬stvennoy-terapii/ (дата обращения: 18.04.2017).
  3. Вязов Е.В., Шалыго Н.В. Влияние спектрального состава светодиодного излучения на активность антиоксидантных ферментов и накопления защитных белков в растениях огурца // Доклады национальной академии наук Белоруси. – 2015. – Т. 59, № 2. – С. 87–92.
  4. Зак П.П., Островский М.А. Потенциальная опасность освещения светодиодами для глаз детей и подростков // Светотехника. – 2012. – № 3. – С. 4–6.
  5. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Синий свет светодиодов – новая гигиеническая проблема // Анализ риска здоровью. – 2016. – № 1. – С. 15–25.
  6. Островский М.А. Фотобиологический парадокс зрения [Электронный ресурс]. – URL: http: //www.library.biophys.msu.ru/PDF/3353.pdf (дата обращения: 17.08.2017).
  7. Профилактика глазных заболеваний у детей и подростков в учебных помещениях со светодиодными источниками света первого поколения / В.Н. Дейнего, В.А. Капцов, Л.И. Балашевич, О.В. Светлова, Ф.Н. Макаров, М.Г. Гусева, И.Н. Кошиц // Российская детская офтальмология. – 2016. – № 2. – С. 57–72.
  8. Смагин В.А. Геронтология и теория надежности о долговечности человека [Электронный ресурс] // Компания открытых систем. – URL: http://sir35.narod.ru/Cmagin/K015/Ger.htm (дата обращения: 12.05.2017).
  9. Соколов А.В. Изучение воздействия продуктов зрительного цикла на бислойные липидные мембра-ны: дис. … канд. биол. наук: 03.00.02. – М., 2009. – 143 с.
  10. Blue light decreases oxidative stress defenses in an in vitro model of AMD / M. Marie, C. Barrau, P. Gon-douin, Th. Villette, D. Cohen-Tannoudji, J. Sahel, S. Picaud [Электронный ресурс]. – URL: https://www.google.ru/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0ahUKEwjToMmaqd7XAhWIHpoKHRMMAskQFghDMAM&url=http%3A%2F%2Fwww.pointsdevue.com%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fposter-arvo-2016.pdf&usg... (дата обращения: 18.06.2017).
  11. Boulton M., Rozanowska M., Rozanowski B. Retinal photodamage // Journal of Photochemistry and Photobiology. – 2001. – Vol. 64, № 2–3. – P. 144–161.
  12. Delori F.C., Goger D.G., Dorey C.K. Age-Related Accumulation and Spatial Distribution of Lipofuscin in RPE of Normal Subjects // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2001. – Vol. 42, № 8. – P. 1855–1866.
  13. Effect of Ultraviolet Radiation on Cataract Formation / H.R. Taylor, S.K. West, F.S. Rosenthal, B. Munoz, H.S. Newland, H. Abbey, E.A. Emmett // The New England Journal of Medicine. – 1988. – Vol. 319. – P. 1429–1433. DOI: 10.1056/NEJM198812013192201
  14. Genetic and Environmental Risk Factors for Age-Related Macular Degeneration in Persons 90 Years and Older / L. Ersoy, T. Ristau, M. Hahn, M. Karlstetter, T. Langmann, K. Droge, A. Caramoy, A.I. den Hollander, S. Faus // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2014. – Vol. 55, № 3. – P. 1842–1847. DOI: 10.1167/iovs.13-13420
  15. Hassan H.M., Fridovich I. Regulation of the synthesis of superoxide dismutase in Escherichia coli. Induc-tion by methyl viologen // J. Biol. Chem. – 1977. – Vol. 252, № 21. – P. 7667–7672.
  16. Human retinal pigment epithelium contains two distinct species of superoxide dismutase / D.A. Newsome, E.P. Dobard, M.R. Liles, P.D. Oliver // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 1990. – Vol. 31. – P. 2508–2513.
  17. Is sunlight exposure a risk factor for age-related macular degeneration? A systematic review and meta-analysis [Электронный ресурс] / Guo-Yuan Sui, Guang-Cong Liu, Guang-Ying Liu, Yan-Yan Gao, Yan Deng, Wen-Ying Wang, Shu-Hui Tong, Lie Wang // British Journal of Ophthalmology. – 2013. – Vol. 97, № 4. – URL: http://bjo.bmj.com/content/97/4/389 (дата обращения: 07.07.2017).
  18. Kitchel E., Ed M. The Effects of Blue Light on Ocular Health [Электронный ресурс] // Texas School for the Blind and Visually Impaired. – URL: http://www.tsbvi.edu/instructional-resources/62-family-enga¬ge-ment/3654-effects-of-blue-light (дата обращения: 26.06.2017).
  19. Lack of Correlation Between the Spatial Distribution of A2E and Lipofuscin Fluorescence in the Human Retinal Pigment Epithelium / Z. Ablonczy, D. Higbee, D.M. Anderson, M. Dahrouj, A.C. Grey, D. Gutierrez, Y. Koutalos, K.L. Schey, A. Hanneken, R.K. Crouch // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2013. – Vol. 54, № 8. – P. 5535–5542.
  20. Lamb L.E., Simon J.D. A2E: A Component of Ocular Lipofuscin // Photochemistry and Photobiology. – 2004. – Vol. 79, № 2. – P. 127–136.
  21. Light-emitting diodes (LED) for domestic lighting: Any risks for the eye? / F. Behar-Cohen, C. Martinsons, F. Viénot, G. Zissis, A. Barlier-Salsi, J.P. Cesarini, O. Enouf, M. Garcia, S. Picaud, D. Attia // Prog. Retin. Eye. Res. – 2011. – Vol. 30, № 4. – P. 239–257. DOI: 10.1016/j.preteyeres.2011.04.002
  22. Marshall J. The Blue Light Paradox: Problem or Panacea [Электронный ресурс] // Mivision: Bringing Optics into Focus. – 2017. – URL: https://www.mivision.com.au/the-blue-light-paradox-problem-or-panacea (дата обращения: 12.08.2017).
  23. Oliver P.D., Newsom D.A. Mitochondrial Superoxide Dismutase in Mature and Developing Human Retinal Pigment Epithelium // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 1992. – Vol. 33, № 6. – P. 1909–1918.
  24. Prevalence of Myopia and its Association with Body Stature and Educational Level in 19-Year-Old Male Conscripts in Seoul, South Korea / S.-K. Jung, J.H. Lee, H. Kakizaki, D. Jee // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2012. – Vol. 53, № 9. – P. 5579–5583. DOI: 10.1167/iovs.12-10106.
  25. Quantitative Fundus Autofluorescence in Healthy Eyes / J.P. Greenberg, T. Duncker, R.L. Woods, R.T. Smith, J.R. Sparrow, F.C. Delori // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2013. – Vol. 54, № 8. – P. 5684–5693. DOI: 10.1167/iovs.13-12445
  26. Retina is Vulnerable to Effects of Blue Light [Электронный ресурс] // ScienceBased Health. – URL: http://www.sciencebasedhealth.com/EUREYE-Study-Blue-Light-Exposure-Low-A... (дата обращения: 07.07.2017).
  27. SOD2 knockdown mouse model of early AMD / V. Justilien, J.J. Pang, K. Renganathan, X. Zhan, J.W. Crabb, S.R. Kim [et al] // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2007. – Vol. 48. – P. 4407–4420.
  28. SOD2 protects against oxidation-induced apoptosis in mouse retinal pigment epithelium: implications for age-related macular degeneration / E. Kasahara, L.R. Lin, Y.S. Ho, V.N. Reddy // Investigative Ophthalmology & Visual Science. – 2005. – Vol. 46. – P. 3426–3434.
  29. Sunlight exposure, antioxidants, and age-related macular degeneration / A.E. Fletcher [et al.] // Archives Ophthalmology. – 2008. – Vol. 126. – P. 1396–1403.
  30. Superoxide and superoxide dismutase / J.M. McCord, C.O. Beauchamp, S. Goscin, H.P. Misra, I. Fridovich // Oxidases and Related Redox Systems; In: T.E. King, H.S. Mason, M. Morrison, eds. – Baltimore: University Park Press, 1973. – Vol. 1. – P. 51–76.
  31. Villette Th., Lawrenson J. BLUE LIGHT: A review of the evidence on the potential benefits and harms of blue-filtering lenses [Электронный ресурс]. – London, 2016. – URL: https://www.google.ru/url? sa=t&rct=j&q=
    &esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjXuu2y_93XAhWpNpoKHZcrD8AQFggnMAA&url=https%3A%2F%2Fwww.college-optometrists.org%2Fasset%2F08136AA5-480B-46DE-98375A2DD001B8...
    AOvVaw3UH48IykcSdwSfWosX0V7R (дата обращения: 10.07.2017).
  32. Wing G.L., Blanchard G.C., Weiter J.J. The topography and age relationship of lipofuscin concentration in the retinal pigment epithelium // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 1978. – Vol. 17, № 7. – P. 601–607.
Получена: 
31.08.2017
Принята: 
15.12.2017
Опубликована: 
30.12.2017

Вы здесь