Kuru gözü olan keratokonus hastalarında antioksidan içeren gözyaşı damlası kullanımının oküler yüzey oksidatif stres, lizil oksidaz enzim düzeyi ve prolidaz aktivitesi üzerine etkisi
The effect of antioxidant-containing tear drops on ocular surface oxidative stress, lysozyme oxidase enzyme level and prolidase activity in keratoconus patients with dry eye
Yazar: BÜŞRA KURT
Danışman: DOÇ. DR. NİLÜFER YEŞİLIRMAK
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Bilkent Şehir Hastanesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases

Özet:
Amaç: Keratokonus (KK) günümüzde sık görülen, progresif seyirli bir kornea hastalığı olup, ciddi görme kaybı ile sonuçlanabilmektedir. Günümüzde hastalığın ortaya çıkmasını önleyen veya ilerleyişini durdurabilen medikal tedavi henüz yoktur.  Literatürde oksidatif stresin hastalığın patogenezinde rol oynadığı çeşitli çalışmalarda gösterilmiş fakat antioksidan tedavilerin oksidatif stres düzeyine ve hastalığın klinik bulgularına olan etkinliği araştırılmamıştır. Ayrıca son yıllarda kısıtlı sayıda çalışmada lizil oksidaz (LOX) düzeyi ve prolidaz aktivitesinin (PA) de KK hastalığında azaldığı ileri sürülmüştür. Bu proje kapsamında kuru gözü olan KK hastalarında antioksidan içeren suni gözyaşı damlası kullanımının gözyaşındaki total oksidan seviye (TOS), total antioksidan seviye (TAS), LOX düzeyi ve PA üzerine olan etkisinin araştırılması ve bu düzeylerin kontrol gruplarıyla kıyaslanması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 18-40 yaş arası kuru göz bulgularının eşlik ettiği 45 KK hastası dahil edildi. Kontrol grubu olarak benzer yaş ve cinsiyette herhangi bir tedavi almayan 30 evaporatif tipte kuru göz (MGD) hastası ve 30 sağlıklı gönüllü dahil edildi. Çalışmaya dahil edilen tüm katılımcıların detaylı oftalmolojik muayeneleri yapıldı. Tüm katılımcıların topografi cihazı keratometri, pakimetri, aberasyon ve meibomografi  ölçümleri yapıldı. Oküler yüzey parametrelerinden Schirmer-1 testi, gözyaşı kırılma zamanı (TBUT) ve oküler yüzey hastalık indeksi (OSDI) ölçüldü. Keratokonus grubu maksimum keratometri (Kmax) değerlerine göre grade 1 (≤50 D), grade 2 (>50 D, <55 D), grade 3 (≥55 D) olarak evrelendirildi. Keratokonus hastalarından ilk başvuru esnasında ve 2 aylık antioksidan içeren suni gözyaşı kullanımı sonrasında Schirmer testi ile gözyaşı örnekleri toplandı, otomatik kalorimetrik yöntem ile TAS ve TOS analizleri, ELİSA yöntemi ile LOX ve PA analizleri yapıldı. Biyokimyasal analizler, hastaların demografik, klinik, topografik verileri ile birlikte değerlendirilerek sonuçlar elde edildi. 
Bulgular: Çalışmaya dahil edilen KK hastalarından Schirmer değerleri 15 mm altında olan, tedavi ve takip uyumu olmayan ve biyokimyasal analizlerde sonuç yetersizliği olan 20 hasta çalışma dışı bırakılarak toplamda 25 KK hastası analizlere dahil edildi. Eşit örneklem sayısı sağlamak amacıyla bilgisayar programı ile rastgele seçilerek 25 MGD hastası ve 25 sağlıklı gönüllü kontrol grupları olarak analizlere dahil edildi. Gruplar arasında yaş ve cinsiyet açısından istatiksel anlamlı fark yoktu. Keratokonus hasta grubunun TOS değeri (0,81±0,19 µmol/L) sağlıklı gruba (0,71±0,14 µmol/L) kıyasla daha yüksekti (p<0,05). MGD grubunun TOS değeri (1,13 ± 0,30 µmol/L) keratokonus grubuna (0,81±0,19 µmol/L) ve sağlıklı gruba (0,71±0,14 µmol/L) kıyasla daha yüksekti (p<0,05). Keratokonus grubunun LOX değeri (3,15±0,32 ng/mL) MGD grubuna (3,87±0,30 ng/mL) ve sağlıklı gruba (3,57±0,24 ng/mL) kıyasla daha düşüktü (p<0,05).  Keratokonus grubunun PA değeri (19,20±2,50 ng/mL) MGD grubuna (21,10±1,87 ng/mL) ve sağlıklı gruba (24,38±9,14 ng/mL) kıyasla daha düşüktü (p<0,05). Bu 4 biyokimyasal parametreden sadece PA değerinde tedavi öncesi ölçüme (19,20±2,50 ng/mL) göre tedavi sonrasında (21,44±2,62 ng/mL) anlamlı artış olduğu görüldü (p<0,05). Prolidaz aktivitesi ile Kmax değerleri arasında güçlü negatif yönlü anlamlı korelasyon saptandı (r= - 0,396, p<0,05). LOX aktivitesi ile ise kornea ön simetri indeksi (SIf) ve kornea arka simetri indeksi (SIb) arasında negatif yönlü anlamlı korelasyon saptandı (r= - 0,406, p<0,05 ve r= - 0,415, p<0,05, sırasıyla). Bu parametrelerden LOX ve PA arasında da güçlü pozitif yönlü anlamlı korelasyon saptandı (r= 0,599, p<0,05).
Sonuç: Gözyaşı LOX ve PA düzeyinin KK grubunda sağlıklı kontrollere göre daha düşük, TOS düzeyinin ise daha yüksek saptanması KK patofizyolojisinde bu 3 parametrenin de rol oynayabileceğini göstermektedir. Ayrıca kornea simetri indeksleri ile LOX arasında ve kornea eğriliği ile PA arasında negatif korelasyonların gözlenmesi ve verilen antioksidan tedavi ile gözyaşı PA düzeylerinde anlamlı artış olması bu parametrelerin KK etyopatogenezindeki önemini daha açık bir şekilde ortaya koymaktadır.
Anahtar kelimeler: Keratokonus, total oksidan ve antioksidan seviye, lizil oksidaz, prolidaz, Schirmer

Abstract:
Purpose: Keratoconus (CC) is a common, progressive corneal disease that can result in severe vision loss. Currently, there is no medical treatment that can prevent the onset or stop the progression of the disease.  In the literature, oxidative stress has been shown to play a role in the pathogenesis of the disease in various studies, but the effectiveness of antioxidant therapies on oxidative stress levels and clinical findings of the disease has not been investigated. In addition, a limited number of studies in recent years have suggested that lysyl oxidase (LOX) level and prolidase activity (PA) are also decreased in CC disease. In this project, we aimed to investigate the effect of the use of artificial tear drops containing antioxidants on total oxidant level (TOS), total antioxidant level (TAS), LOX level and PA in tears in patients with dry eye and to compare these levels with control groups.
Materials and Methods: Forty-five patients aged 18-40 years with dry eye symptoms were included in the study. As a control group, 30 patients with evaporative type dry eye (MGD) and 30 healthy volunteers of similar age and gender who did not receive any treatment were included. Detailed ophthalmologic examinations were performed in all participants included in the study. Topography, keratometry, pachymetry, aberration and meibomography measurements were performed in all participants. Schirmer-1 test, tear breakup time (TBUT) and ocular surface disease index (OSDI) were measured. Keratoconus group was staged as grade 1 (≤50 D), grade 2 (>50 D, <55 D), grade 3 (≥55 D) according to maximum keratometry (Kmax) values. Tear samples were collected from keratoconus patients at initial presentation and after 2 months of antioxidant containing artificial tears using Schirmer test, TAS and TOS were analyzed by automatic calorimetric method, LOX and PA were analyzed by ELISA method. Biochemical analyzes were evaluated together with demographic, clinical and topographic data of the patients and the results were obtained. 
Results: A total of 25 CC patients were included in the analyses after excluding 20 patients with Schirmer values below 15 mm, non-compliance with treatment and follow-up, and insufficient results in biochemical analyses. In order to ensure equal sample size, 25 MGD patients and 25 healthy volunteers were randomly selected with a computer program and included in the analyses as control groups. There was no statistically significant difference between the groups in terms of age and gender. The TOS value of the keratoconus patient group (0.81±0.19 µmol/L) was higher than the healthy group (0.71±0.14 µmol/L) (p<0.05). MGD group had a higher TOS value (1.13±0.30 µmol/L) compared to keratoconus group (0.81±0.19 µmol/L) and healthy group (0.71±0.14 µmol/L) (p<0.05). The LOX value of the keratoconus group (3.15±0.32 ng/mL) was lower compared to the MGD group (3.87±0.30 ng/mL) and the healthy group (3.57±0.24 ng/mL) (p<0.05).  The PA value of the keratoconus group (19.20±2.50 ng/mL) was lower than that of the MGD group (21.10±1.87 ng/mL) and the healthy group (24.38±9.14 ng/mL) (p<0.05). Among these 4 biochemical parameters, only PA increased significantly after treatment (21.44±2.62 ng/mL) compared to pretreatment (19.20±2.50 ng/mL) (p<0.05). There was a strong negative correlation between prolidase activity and Kmax values (r= - 0.396, p<0.05). There was a significant negative correlation between LOX activity and corneal anterior symmetry index (SIf) and corneal posterior symmetry index (SIb) (r= - 0.406, p<0.05 and r= - 0.415, p<0.05, respectively). A strong positive correlation was also found between LOX and PA (r= 0.599, p<0.05).
Conclusion: The fact that tear LOX and PA levels were found to be lower and TOS levels were found to be higher in the CC group compared to healthy controls suggests that these 3 parameters may play a role in the pathophysiology of CC. In addition, the observation of negative correlations between corneal symmetry indices and LOX and between corneal curvature and PA, and the significant increase in tear PA levels with antioxidant treatment clearly demonstrate the importance of these parameters in the etiopathogenesis of CC.
Keywords: Keratoconus, total oxidant and antioxidant levels, lysyl oxidase, prolidase, Schirmer