Bioinorganic Component of Intraocular Fluid Retention in Open-angle Glaucoma
Authors: Кравчик М.В. , Новиков И.А. , Суббот А.М. , Антонов А.А. , Петров С.Ю. 
Published: March 2022

Цель. Оценка процессов минерализации, происходящих в передней камере глаза при открытоугольной глаукоме.Материалы и методы. На сканирующем электронном микроскопе EVO LS 10 (Zeiss, Германия) с энергодисперсионным рентгеновским спектрометром Oxford X-Max-50 (Oxford, Великобритания) проводился химический анализ полученной интраоперационно трабекулярной ткани 29 пациентов (30 глаз) в возрасте 73 (58; 78) лет с открытоугольной глаукомой II–III стадий, а также пигментного материала, полученного из радужки 5 кадаверных глаз. Поверхность всех образцов визуализировали в СЭМ с помощью детектора обратно-рассеянных электронов (BSE) в режиме низкого вакуума (EP, 70 Па) при ускоряющем напряжении 21,5 кВ и токе на образце 20–60 пА. Валовый химический микроанализ и микрокартирование проводили для выборочных химических элементов: C, N, O, Ca, Cl P, Si, S.Результаты. В 7 из 30 образцов была выявлена значимая по площади минеральная облитерация ткани дренажной зоны: силитизация – в 3 образцах, кальцификация – в 4 образцах. Также in vitro был получен эффект автономной кальцификации гранул пигмента: на их поверхности при моделировании витальных условий выявлялась минеральная фаза, стехиометрически соответствующая дикальциевому фосфат дигидрату (ДКФД) и аморфному фосфату кальция (АФК).Заключение. Был выделен тип открытоугольной глаукомы, при которой кальциевая и кремниевая облитерация является потенциально значимым компонентом ретенции на уровне трабекулярной ткани. В эксперименте с пигментом был смоделирован механизм, способствующий кальцификации дренажный зоны. Был сделан вывод о нарушениях кислотно-основного баланса в области трабекулы, способствующих созданию минеральной облитерации.

Purpose. To define mineralization processes that occur in the anterior chamber of the eye in case of open-angle glaucoma.Materials and methods. The chemical composition assessment of trabecular tissue samples from 29 patients (30 eyes) aged 73 (58;78) with open-angle glaucoma (stages II–III) as well as elemental analyses of iris pigment material obtained from 5 cadaver eyes was performed using a scanning electron microscope (SEM) "EVO LS 10" (Zeiss, Germany) with an energy-dispersive spectrometer (EDS) "Oxford-X-MAX-50" (Oxford, UK). Images were acquired using a backscattered electron detector (BSE) in the SEM in a low vacuum mode (EP, 70 Pa) at an accelerating voltage of 21.5 kV and a probe current of 20–60 pA. Bulk microanalysis and micro-mapping were performed for certain chemical elements: C, N, O, Ca, Cl, P, Si, S.Results. 7 out of 30 tissue samples obtained from the drainage area demonstrated significant mineralization: silicification in 3 samples and calcification in 4 samples. Also, the autonomous calcification effect was discovered in simulated experimental conditions (in vitro): a mineral phase was identified on pigment granules’surface with a stoichiometric correspondence to dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) and amorphous calcium phosphate (ACP).Conclusion. A type of open-angle glaucoma associated with calcium and silicon obliteration as a potential factor for retention in trabecular meshwork tissue was determined. In a pigment experiment, a process was simulated that causes the calcification of the drainage zone. It was noted that acid-base imbalance in tissue contributes to mineral obliteration.