О каких заболеваниях могут рассказать глаза человека и почему их называют зеркалом всего организма? Станут ли бионические глаза реальностью и что нужно для их создания? Что такое квантовые точки и правда ли, что они могут быть прорывом в лечении бактериальных инфекций глаз? Об этом ― наш разговор с доктором медицинских наук Вячеславом Пономаревым, работающим в крупнейшем офтальмологическом центре России АО «Екатеринбургский центр МНТК "Микрохирургия глаза"».
Справка: Вячеслав Олегович Пономарев ― доктор медицинских наук (докторская диссертация защищена 27.05.2025), хирург-офтальмолог, заместитель генерального директора по научно-клинической работе АО «Екатеринбургский центр МНТК "Микрохирургия глаза"». Автор и соавтор 67 научных работ в рецензируемых отечественных и зарубежных изданиях, обладатель 15 патентов на изобретения. Ежегодно хирурги Екатеринбургского центра МНТК «Микрохирургия глаза» выполняют более 50 тыс. операций.
― Какой процент от общего числа всех заболеваний глаз составляют инфекционные?
― До 25% всех заболеваний в рутинной офтальмологической практике связаны с теми или иными инфекциями. Некоторые из них чаще встречаются в детском возрасте, другие ― во взрослом и пожилом. Вся человеческая жизнь состоит из взаимодействия с микромиром, то есть миром бактерий, вирусов и грибов, постоянно циркулирующих вокруг и внутри нас.
― Какие из перечисленных возбудителей инфекций чаще всего становятся причиной заболевания глаз?
― На первом месте ― бактерии, за ними следуют вирусы, в конце списка находятся грибы. Это неудивительно, ведь все наше тело, начиная от волос и заканчивая пятками, содержит в себе микробиом: бактерии практически полностью заселяют нас и снаружи, и внутри. И в случаях, когда происходят те или иные формы нарушения взаимодействия между нашей иммунной системой и этим микробиомом, бактерии одерживают верх и либо вызывают заболевания с яркими проявлениями, либо приводят к тому, что человек становится потенциальным носителем этих патологий в скрытой форме. Могу привести пример: человек порезался и получил травму роговицы, и из-за нарушения барьеров, что защищали глаз, те бактерии, которые жили у нас на глазной поверхности или которых мы с помощью чего-либо занесли, начинают прекрасно, как в питательном бульоне, размножаться, пока мы не начнем лечение.
― Чаще всего эти инфекции попадают в глаза именно извне или внутренние причины тоже могут служить триггером заболевания?
― Чаще всего это связано с воздействием извне, хотя внутренние причины тоже не редкость. Есть классический постулат, гласящий, что глаз — это орган с определенной иммунной привилегией. Это система, которая очень надежно защищена благодаря внутренним гистогематическим барьерам, не позволяющим микробам из содержимого нашего организма попасть в глаз через кровь и лимфу. Кроме того, есть еще барьеры, располагающиеся снаружи глаза: это слеза и оболочки глазного яблока. Если эти барьеры целы и с иммунной системой все в порядке, тогда и с глазами проблем не будет.
Но любые внешние повреждения глаза могут стать входными воротами для инфекции. Дополнительным фактором риска могут выступать, например, контактные линзы, изменяющие состояние слезной пленки: в результате их ношения в слезной пленке становится меньше антиинфекционных агентов и любое микроповреждение также может дать зеленый свет инфекции.
Если же говорить о внутренних причинах, то защитные барьеры могут разрушиться вследствие каких-либо системных заболеваний, например сахарного диабета. В таком случае микробы изнутри, в том числе через кровь, заносятся в сосудистую оболочку глаза. Травматизация, снижение иммунитета, перенесенные ранее оперативные вмешательства также влияют на механизм попадания агента, способ его размножения и яркость клинических проявлений.
Шанс получить глазную инфекцию без каких-либо провоцирующих факторов невысок. Но когда в организме происходит дисбаланс, микробы активируются.
Иногда для этого достаточно даже микротравмы: допустим, когда девушки при нанесении туши на глаза пытаются разделить ресницы при помощи зубочистки и травмируют мейбомиевы железы, расположенные на краях век. Из-за этого, например, стафилококк, живущий на поверхности глаза, попадает в структуры нижнего века и начинает размножаться, вызывая абсцесс, халязион и другие инфекционные заболевания, которые могут привести к необходимости оперативного вмешательства.
― Засыпать, не смывая макияж с глаз, тоже опасно?
― Да. Результат может быть таким же, как и в случае с зубочисткой. Средства макияжа, которыми вы пользуетесь, могут быть загрязнены, и если на глазах опять же есть какие-то микроповреждения, все это может привести к началу инфекционного процесса.
Простая схема строения глаза человека. Иллюстрация: Эльмира Якупова / портал «Биомолекула»
― Мы поговорили о бактериях. А что насчет вирусов?
― С ними все даже более специфично. Одним из распространенных возбудителей считается вирус герпеса, который может проявлять себя абсолютно по-разному. Вирус простого герпеса, который мы в обычных условиях можем даже не замечать, двигаясь по нервным ганглиям и сосудам, в случае ослабления иммунитета может выстрелить очень сильно.
Наш глаз как орган очень хорошо кровоснабжен, к нему подходит огромное количество кровеносных сосудов и нервных окончаний, и поэтому в случае снижения иммунитета вирусная инфекция может легко попасть через оболочки внутрь глаза.
В результате есть риск заболеть, например, герпетическим увеитом ― серьезным воспалительным заболеванием глаза, которое может сопровождаться снижением остроты зрения, изменением сетчатки и даже слепотой.
― Знакомая многим «простуда» на губах, как ее часто называют в просторечье, ― это тоже проявление вируса герпеса. Где грань, отделяющая подобное, казалось бы, простое высыпание от грозных заболеваний глаз, одно из которых вы описали выше?
― Как таковой грани нет. Все очень индивидуально и зависит от конкретного взаимодействия между иммунной системой человека и вирусом. Так, например, у детей тоже бывают различные герпетические инфекции, но только у одних они протекают в форме массивных высыпаний, допустим, на коже, с болевым синдромом, повышением температуры, развитием герпетической ангины, вовлечением конъюнктивы и т.д., а у других ― локально, в виде точки на губе, без каких-либо значимых проявлений.
― При этом известно, что количество носителей вируса герпеса по всему миру очень велико. Существуют ли меры профилактики, позволяющие снизить риск появления глазных инфекций, вызванных герпесом?
По оценкам ВОЗ, более 3,7 млрд человек в возрасте до 50 лет (67%) инфицированы вирусом простого герпеса первого типа.
― Как правило, в медицинской практике мы не даем рекомендации с точки зрения предотвращения попадания вируса герпеса в организм. Общие рекомендации по поддержанию здорового иммунитета стандартны и широко известны. Главное ― прислушиваться к своему организму. В периоды снижения иммунитета, при симптомах простуды и других недомоганиях следует избегать больших физических нагрузок, не переохлаждаться, не пить алкоголь, то есть избегать всего того, что может снизить ваши факторы иммунной защиты, тем самым дав инфекционному процессу дополнительные преимущества.
Снижение местных факторов защиты человека (то есть гуморального иммунитета) на фоне, например, переохлаждения, запускает каскад реакций, приводящих к более активному размножению вирусов и бактерий. По большому счету, когда человек получает достаточно витаминов, хорошо спит и не имеет никаких хронических заболеваний, он очень хорошо защищен от подобных вредных воздействий.
― Наверное, важно еще и не испытывать сильный стресс.
― Да. Как любят повторять наши мамы и бабушки, все болезни от нервов. Занимаясь медициной на протяжении многих лет, могу сказать, что, наверное, так и есть. Мы знаем очень много примеров, когда на фоне ярко выраженного стресса не только инфекционные, но и другие заболевания переходят границы нашей толерантности к чему-либо. Как правило, это заканчивается не очень хорошо. Есть простой пример с пружиной: по мере нарастания стресса человек сжимается, как пружина, а потом в тот или иной момент выстреливает какое-то заболевание. До определенного момента мы можем бороться с инфекциями, но потом запускаются процессы, которые организм уже не может сдерживать своими силами, и заболевание начинает протекать в более агрессивной форме. Таким образом, между макромиром, то есть нами, и микромиром происходит постоянная вражда.
Известно, что мы до 40 раз в день сталкиваемся с микобактериями туберкулеза, но не заболеваем благодаря хорошей работе иммунитета. Но когда с иммунитетом есть проблемы, если человек страдает, например, сахарным диабетом, шансы заболеть туберкулезом повышаются.
― Есть ли разница между тем, как заболевания глаз протекают у мужчин и женщин?
― С точки зрения негласного клинического опыта могу сказать, что большинство заболеваний у женщин протекают легче. Болевой порог женщин и функции их иммунной системы отличаются от того, что мы наблюдаем у мужчин. Инфекционные заболевания глаз зависят еще и от возраста: у детей — свои инфекции (чаще всего вирусные), у трудоспособного населения — другие, а у пожилых — третьи, как правило, отягощенные общими системными заболеваниями. У пожилых людей инфекции, вызванные серьезными возбудителями, протекают тяжелее и имеют более затяжной характер, потому что их иммунная система работает по-другому.
― Сколько всего заболеваний глаз существует?
― Согласно Международной классификации болезней (МКБ), их около 700. Это удивительно, учитывая небольшой размер этого органа.
Роль глаз в нашей жизни трудно переоценить. Известно, что около 70% информации о внешнем мире мы получаем именно благодаря глазам. Знаменитый офтальмолог, автор монографии «Травматология глазного яблока» Ференц Кун в своих рукописях уделял большое внимание психологическим проблемам пациентов, которые лишились глаза как органа или имели приобретенное снижение зрения. Это огромная социальная и психологическая трагедия.
Не только снижение зрения, но даже косметические дефекты, связанные с глазами, часто воспринимаются человеком крайне болезненно. Поэтому задача офтальмологов-хирургов — не только восстановить функциональность глаза, но и сохранить его косметический вид. Это отдельная область знаний, которая сегодня активно развивается.
― Глаз ― особенный орган еще и потому, что напрямую связан с мозгом.
— Да. Осматривая глаз, офтальмолог может многое узнать об организме человека в целом. Такое обследование подразумевает расширение зрачка и осмотр сетчатки с помощью специальных инструментов. Таким образом мы видим сам зрительный нерв, то есть нервные волокна, идущие прямиком в мозг. Мы видим все сосуды, состояние сетчатки, ее кровоснабжение. Мы можем сказать, например, есть ли у человека проявления сахарного диабета, проблемы с артериальным давлением или с кровоснабжением головного мозга. Все это напрямую связано с общим состоянием организма.
Мы часто говорим, что если человек имеет глазное дно, как у ребенка, то, скорее всего, у него в головном мозге нет ни атеросклероза, ни каких-либо других органических изменений. И напротив, если мы видим глазное дно, имеющее специфические ярко выраженные изменения, то можем косвенно говорить о том, что пациенту нужно дополнительно обратиться к другому специалисту (неврологу, нейрохирургу и т.д.).
Так, например, большинство опухолей манифестируют себя через глазные проявления: речь о так называемых застойных дисках зрительного нерва. Это ситуация, когда офтальмолог наблюдает у пациента отек диска зрительного нерва, и это однозначно один из поводов, чтобы срочно отправить человека к неврологу и нейрохирургу для дообследования. Поэтому глаза — зеркало не только души, но и всего организма.
― А как называется такое обследование, когда, осматривая глаз, можно косвенно оценить состояние всего организма?
— Комплексное диагностическое обследование глаз, включающее в себя осмотр глазного дна. Речь не просто об измерении внутриглазного давления или осмотре передней части глаза в микроскоп: в ходе процедуры, о которой я говорю, врач должен заглянуть внутрь глаза! Такое диагностическое обследование обязательно должно включать в себя расширение зрачка и использование специального прибора для осмотра глаза изнутри. В этом случае пациент получает не только полную картину состояния преломляющих и проводящих сред глаза (таких, например, как роговица или хрусталик), но и анализ световоспринимающего аппарата (сетчатки), то есть нервной ткани со всем, что к ней прилагается.
― Вы продолжатель дела выдающегося офтальмолога Христо Перикловича Тахчиди. В одном из интервью для нашего портала он рассказывал о возможности создания бионического зрения. Что вы думаете об этом?
— Академик Христо Периклович Тахчиди — выдающийся ученый и один из пионеров научной офтальмологической школы в нашей стране. Он стал продолжателем дела Святослава Николаевича Федорова (1927–2000), стоявшего у истоков многих направлений отечественной офтальмологии. С.Н. Федоров был основателем МНТК «Микрохирургия глаза» в Екатеринбурге, где я работаю. Х.П. Тахчиди, в свою очередь, тоже возглавлял эту организацию. Один из его учеников, Виктор Николаевич Казайкин, был моим научным руководителем. Вот такая получается линия преемственности: выходит, что я ученик ученика Христо Перикловича. Я очень рад, что в нашей офтальмологической среде существует такая линия наставничества. То, что мы можем взаимодействовать между собой и делиться опытом, — большое счастье для нас.
Что касается второй части вопроса, то, действительно, бионическое зрение — это одно из направлений, которые развивает Х.П. Тахчиди, и оно очень перспективно. Христо Перикловичу принадлежат пионерские работы в этой области. В 2017 г. под его руководством была успешно проведена первая в России операция по имплантации бионической сетчатки.
«По своей сущности, по высокой дифференциации, по конструкции сетчатка глаза — это на самом деле серое вещество мозга». Академик Х.П. Тахчиди. Фото: Freepik
― То есть рано или поздно полностью искусственный (бионический) глаз станет реальностью?
— Если говорить не об отдельных частях, а обо всем глазе целиком, то здесь есть особая, крайне сложная специфика, требующая междисциплинарного подхода. Сегодня ученые, взаимодействуя между собой, пытаются понять, насколько в принципе реализуема такая возможность и есть ли непреодолимые обстоятельства, мешающие этому. На текущий момент главная сложность заключается в том, что нервная ткань и механизмы восприятия изображения и его трансляции крайне сложны. Мы пока не смогли обобщить все аспекты этого вопроса и не закрыли все пробелы, чтобы двигаться дальше в сторону создания искусственного глаза, поэтому давать какие-то прогнозы по этому поводу рано.
― Ваша докторская диссертация была посвящена еще одному перспективному направлению ― использованию квантовых точек для лечения бактериальных инфекций глаз. Что они собой представляют и чем могут быть полезны?
— В физике квантовой точкой называют некое ограниченное пространство, в котором заперт электрон. Речь идет о размерах менее 100 нм, а значит, квантовые точки — это наночастицы сверхмалого размера (от 2 до 10 нм). При определенных условиях электроны, запертые в них, начинают менять свою форму взаимодействия с окружающим миром, принося тем самым пользу. Каким образом? Квантовые точки (как правило, это наночастицы металлов из группы полупроводников) под действием света любой длины волны перемещают свои электроны на определенные энергетические уровни, значительно повышая их реакционную способность, то есть способность вступать в химические реакции и взаимодействовать с окружающим миром.
По большому счету это искусственные моделируемые сверхмалые нанообъекты, с помощью которых мы можем взаимодействовать с различным биологическим окружением нашего организма, изменяя электронное взаимодействие.
Чем это может быть полезно при борьбе с бактериями? Бактерии имеют подходящие размеры. Так, например, золотистый стафилококк обладает размерами порядка 200–500 мк. Таким образом, маленькая наноточка размером в несколько нанометров может прекрасно прикрепляться к такой бактериальной клетке и проникать через ее мембрану. Далее благодаря наличию свободных электронов на внешнем энергетическом уровне квантовые точки начинают нарушать всевозможные химические реакции внутри бактериальной клетки, то есть изменять ее способность окислять кластеры железа и серы, влиять на функцию митохондрий и работу ядра.
Но самое главное — это то, что, взаимодействуя с биологическим окружением бактериальной клетки, квантовые точки образуют различные формы супероксидных радикалов, то есть активных форм кислорода, что создает для бактериальной клетки очень неблагоприятные условия.
При этом она становится крайне восприимчивой к лекарствам, в том числе к антибиотикам, которые мы можем смешать в растворе с квантовыми точками. В этом и заключается главный механизм их работы. Благодаря использованию квантовых точек снижается также риск развития резистентности бактерий к антибиотикам. При этом собственным клеткам пациента использование квантовых точек не наносит никакого вреда.
― Кто-нибудь до вас предлагал такой метод борьбы с бактериальными инфекциями?
— Научных работ по наночастицам и их применению в медицине очень много, но мы впервые предложили использовать такой подход в офтальмологической практике. Кроме того, мы впервые разработали квантовые точки, которые подходят именно для глаз, а затем провели ряд химических и физических доработок для того, чтобы квантовые точки не взаимодействовали с биологическим окружением глаза и с антибиотиками, а были направлены только на подавление бактерий.
― Что нужно для внедрения этого метода в медицинскую практику? Какими будут ваши дальнейшие шаги?
— Порядок обращения лекарственных препаратов имеет жесткий законодательный регламент. На текущий момент мы прошли путь фундаментальных исследований, а также доклинических испытаний с участием животных и уже выходим на клинические испытания. Говорить о внедрении в практику можно будет после завершения этого этапа. Это стандартный путь, который проходят все новые антибактериальные и другие медицинские препараты к практическому применению. А насколько большим будет интерес к нашей разработке со стороны научной промышленности, покажет время.
― Офтальмологи часто говорят о том, что наши глаза ― это отдельная вселенная, изучать которую безумно интересно. Что же все-таки, помимо уже сказанного выше, делают глаза такими особенными?
— Мы часто говорим, что глаз представляет собой орган, в котором содержится все в миниатюре. В глазу есть абсолютно все клеточные элементы, органеллы всего того, что присутствует в организме. Глаз уникален и тем, что это единственный орган, обладающий так называемой прозрачностью: мы можем осмотреть роговицу и хрусталик как снаружи, так и изнутри. Ни с одним другим органом провести такую манипуляцию невозможно!
Глаз — это орган, который практически полностью можно описать математически.
Вся глазная хирургия требует только одного подхода — жесткого математического описания и исполнения: хрусталики, которые мы имплантируем, имеют определенные формы, нормы, преломляющую силу; операции по устранению близорукости, в свою очередь, четко рассчитаны вплоть до нанометра. Хирургические манипуляции, о которых часто говорит Х.П. Тахчиди, выполняются на нанометровом уровне.
Офтальмологические инструменты, которые мы помещаем внутрь глаза, размером не толще человеческого волоса.
Микроскопы позволяют нам, смотря на сосуды сетчатки, видеть, как по ним бегут клеточные элементы и эритроциты. Таким образом, в офтальмологии вы можете найти всю медицину с ее новшествами и технологиями в миниатюре.
― Удивительно, что такой маленький орган содержит столько всего!
— Еще удивительнее то, что он и болеет практически всем. В глазу могут развиваться онкологические процессы, протекать инфекции, случаться травмы и т.д. А еще там есть преломляющие среды, гидродинамические барьеры и все виды химических взаимодействий. Наш глаз заполнен огромным количеством ферментов, питательных веществ. В глазу есть мышцы, которые им управляют. По сути, этот маленький орган собрал в себе вообще весь медицинский мир! И, конечно, технологии, которые используются сейчас в глазной хирургии, однозначно можно назвать самыми перспективными.
Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
