References

emcardio

Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски

Emergency Cardiology and Cardiovascular Risks journal

2616-633X

Белорусский государственный медицинский университет

emcardio-288

Research Article

Оригинальные научные публикации

Original Scientific Research

Различия морфологических параметров сосудов парамакулярной области сетчатки у пациентов с артериальной гипертензией и с сахарным диабетом

Differences in morphological parameters of the vessels of the paramacular retina area in patients with arterial hypertension and diabetes mellitus

Кубарко

А. И.

Kubarko

A. I.

Сологуб

Е. И.

Sologub

E. I.

Кубарко

Ю. А.

Kubarko

Y. A.

Белорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical University

УЗ «Минский консультационно-диагностический центр»Minsk Consulting and Diagnostic Centre

2018

14112025

21182189

2025

Кубарко А.И., Сологуб Е.И., Кубарко Ю.А.

Kubarko A.I., Sologub E.I., Kubarko Y.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://emcardio.bsmu.by/jour/article/view/288

Цель работы – изучить влияние артериальной гипертензии и гипергликемии при сахарном диабете на морфологические параметры сосудов парамакулярной области глазного дна, выявить различия в состоянии микроциркуляторных сосудов сетчатки глаза и кардиоваскулярных рисков.Материалы и методы. Оценка морфологических параметров сосудов проводилась с помощью компьютерной программы ARIA: Automated Retinal Image Analyzer nativev1.0 на цифровых фотографиях глазного дна 50 пациентов с сахарным диабетом 2-го типа (СД 2) на непролиферативной и препролиферативной стадиях диабетической ретинопати: 20 пациентов с артериальной гипертензией (АГ) I-II степени и 40 практически здоровых лиц. Фотографии глазного дна получали с использованием фундус-камер Visucam Pro Nm, Carl Zeiss (Germany) и камеры Visucam 500, Carl Zeiss (Germany) при обследовании пациентов и здоровых лиц в учреждениях здравоохранения «Минский консультационно-диагностический центр» и 10-я клиническая больница г. Минска.Анализируемые ветви сосудов на основании их окраски, диаметра и места отхождения от более крупных сосудов визуально подразделялись на артериальные и венозные. Оценены следующие параметры сосудов: количество, диаметр и плотность ветвей сосудов парамакулярной области, извитость и разветвленность верхних и нижних височных артериальных и венозных сосудов.Результаты. У пациентов с СД 2 типа на непролиферативной стадии диабетической ретинопатии наблюдается преимущественное снижение количества артериальных сосудов; уменьшение внутреннего диаметра; увеличение извитости артериальных и венозных сосудов парамакулярной области сетчатки.У пациентов с СД 2 остается без изменений разветвленность сосудов сетчатки, что свидетельствует об отсутствии морфологических признаков неоваскуляризации у этой категории пациентов.У пациентов с АГ выявлено менее выраженное снижение количества ветвей артериальных сосудов, плотности сосудов парамакулярной области по сравнению с пациентами, страдающими СД 2 типа. У пациентов с СД 2 типа определялось более значимое увеличение извитости ветвей нижней височной артерии, по сравнению с пациентами, страдающими АГ.Заключение. Исследование методами количественной оценки параметров сосудов глазного дна у здоровых лиц и пациентов с СД 2 и АГ выявлено, что на ранних стадиях пациенты с СД 2 имеют более выраженное снижение количества ветвей сосудов и уменьшение внутреннего диаметра; увеличение извитости артериальных и венозных сосудов парамакулярной области сетчатки, чем пациенты с АГ. Полученные результаты свидетельствуют о том, что обменные сосуды мелкого калибра являются мишенью действия гипергликемии, при СД и АГ. В случае прогрессирования выявленных изменений в сосудах парамакулярной области сетчатки их необходимо рассматриваться в качестве предикторов кардиоваскулярных рисков.

Objective –to study the effect of arterial hypertension and hyperglycemia in diabetes mellitus on the morphological parameters of the paramacular area vessels of the eye fundus to identify differences in the state of the retina vessels and cardiovascular risksMaterial and methods. The evaluation of the morphological parameters of the vessels was carried out with the help of software ARIA (Automated Retinal Image Analyzer) native v 1.0 on the digital photos of the eye fundus of 50 patients with type 2 diabetes mellitus on the nonproliferative and pre-proliferative stages of diabetic retinopathy; 20 patients with arterial hypertension of 1-2 degrees and 40 healthy subjects. Photos of the eye fundus obtain using fundus camera Visucam Pro Nm, Carl Zeiss (Germany) and camera Visucam 500, Carl Zeiss (Germany) when examining patients and subjects in Minsk Consulting and Diagnostic Centre and Minsk City Clinical hospital №10.The analyzed vessels branches were visually divided into arterial and venous ones taking in account their color, diameter and location of the site of main vessels from which it were branching.Results. In patients with type 2 diabetes mellitus on non diabetic retinopathy stages a reduction of the number of the branches of predominantly of arterial blood vessels, reduction of the internal diameter, and an increase of a crimp the arterial and venous vascular of paramacular area of the retina were identified. The branching of the retina vessels in patients with diabetes mellitus remain unchanged that indicates the absence of morphological signs of neovascularization.Hypertensive patients showed minimal reduction in the number of blood vessels branches, minimal decrease in vascular density in paramacular area of retina and minimal increase tortuosity branches of the lower east artery, than patients with type 2 diabetes mellitus.Conclusion. The study of the morphological parameters of the vessels of eye fundus in healthy subjects, in patients with type 2 diabetes mellitus and patients with arterial hypertension by methods of quantitative evaluation, revealed in the early stages of type 2 diabetes mellitus a decrease in the number of branches of the vessels greater, compares with patients with hypertension, a decrease in internal diameter and increase in the tortuosity of arterial and venous vessels of the paramacular retina area, suggesting that small nutrition vessel are the target of hyperglycemia , other factors of diabetes mellitus and arterial hypertension. The revealed morphological changes in vessels of paramacular aea of the retina can be, in case of their progression, considered as a predictor of cardiovascular risks.

сосуды глазного днапарамакулярная областьсахарный диабетдиабетическая ретинопатиягипергликемияартериальная гипертензиягипертоническая ретинопатия

retinal vesselsparamacular areadiabetes mellitusdiabetic retinopathyhyperglycemiaarterial hypertensionhypertensive retinopathy

References1

Smirnova O.M. Diabeticheskaya retinopatiya. Rezul'taty mezhdunarodnych mnogozentrovych issledovaniy [Diabetic retinopathy. Results of international multicentre studies]. Sacharnyy diabet, 2010, vol. 13, no. 1, pp. 80-87. (in Russian).

Lockhart C.J., Hamilton P.K., Quinn C.E., McVeigh G.E. End-organ dysfunction and cardiovascular out comes: the role of the microcirculation. Clinical Science, 2009, vol. 116, no. 3, pp. 175-190.

Grosso A., Veglio F., Porta M., Grignolo F.M., Wong T.Y. Hypertensive retinopathy revisited: some answers, more questions. Br J Ophthalmol, 2005, vol. 89, no. 12, pp. 1646-1654.

Kannel W.B. Blood pressure as a cardiovascular risk factor: prevention and treatment. JAMA, 1996, vol. 275, no. 20, pp. 1571-1576.

Arichika S., Uji A., Ooto S., Muraoka Y., Yoshimura N. Effects of age and blood pressure on the retinal arterial wall, analyzed using adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. Sci Rep, 2015, vol. 20, no. 5, pp. 12283. doi: 10.1038/srep12283.

Cheung C.Y., Ikram M.K., Chen C., Wong T.Y. Imaging retina to study dementia and stroke. Prog Retin Eye Re, 2017, vol. 57, pp. 89-107.

Lockhart C.J., McVeigh G.E., Cohn J.N. Measuring endothelial function. Curr Diab Rep, 2006, vol. 6, no. 4, pp. 267-273.

Noon J.P., Walker B.R., Webb D.J., Shore A.C., Holton D.W., Edwards H.V., Watt G.C. Impaired microvascular dilatation and capillary rarefaction in young adults with a predisposition to high blood pressure. J Clin Invest, 1997, vol. 99, no. 8, pp. 1873-1879.

Ikram M.K., Witteman J.C., Vingerling J.R., Breteler M.M., Hofman A., de Jong P.T. Retinal vessel diameters and risk of hypertension: the Rotterdam Study. Hypertension, 2006, vol. 47, no. 2, pp. 189-194.

Norrelund H., Christensen K.L., Samani N.J., Kimber P., Mulvany M.J., Korsgaard N. Early narrowed afferent arteriole is a contributor to the development of hypertension. Hypertension, 1994, vol. 24, no. 3, pp. 301-308.

Ikram M.K., de Jong F.J., Vingerling J.R., Witteman J.C., Hofman A., Breteler M.M., de Jong P.T. Are retinal arteriolar or venular diameters associated with markers for cardiovascular disorders? The Rotterdam Study. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2004, vol. 45, no. 7, pp. 2129-2134.

Tooke J.E. Microvascular function in human diabetes: a physiological perspective. Diabetes, 1995, vol. 44, no. 7, pp. 721-726.

Caballero A.E., Arora S., Saouaf R., Lim S.C., Smakowski P., Park J.Y., King G.L., LoGerfo F.W., Horton E.S., Veves A. Microvascular and macrovascular reactivity is reduced in subjects at risk for type 2 diabetes. Diabetes, 1999, vol. 48, no. 9, pp. 1856-1862.

Wong T.Y., Klein R., Sharrett A.R., Schmidt M.I., Pankow J.S., Couper D.J., Klein B.E., Hubbard L.D., Duncan B.B. Retinal arteriolar narrowing and risk of diabetes mellitus in middle-aged persons. JAMA, 2002, vol. 287, no. 19, pp. 2528-2533.

Ikram M.K., Janssen J.A., Roos A.M., Rietveld I., Witteman J.C., Breteler M.M., Hofman A., van Duijn C.M., de Jong P.T. Retinal vessel diameters and risk of impaired fasting glucose or diabetes: the Rotterdam study. Diabetes, 2006, vol. 55, no. 2, pp. 506-510.

Wong T.Y., Mitchell P. Hypertensive retinopathy. N Engl J Med, 2004, vol. 351, no. 22, pp. 2310-2317.

Cheung N., Wang J.J., Klein R., Couper D.J., Sharrett A.R., Wong T.Y. Diabetic retinopathy and the risk of coronary heart disease: the Atherosclerosis Risk in Communities Study. DiabetesCare, 2007, vol. 30, no. 7, pp. 1742-1746.

Patton N., Aslam T., Macgillivray T., Pattie A., Deary I.J., Dhillon B. Retinal vascular image analysis as potential screening tool for cerebrovascular disease: a rationale based on homology between cerebral and retinal microvasculatures. J Anat, 2005, vol. 206, no. 4, pp. 319-348.

Thompson Сh. S., Hakim A. M. Living beyond our physiological means: small vessel disease of the brainis an expression of a systemic failure in arteriolar function: a unifying hypothesis. Stroke, 2009, vol. 40, no. 5, pp. e322-e330.

Doubal F.N., MacGillivray T.J., Patton N., Dhillon B., Dennis M.S., Wardlaw J.M. Fractal analysis of retinal vessels suggests that a distinct vasculopathy causes lacunar stroke. Neurology, 2010, vol. 74, no. 14, pp. 1102-1107.

Ding J., Patton N., Deary I.J., Strachan M.W., Fowkes F.G., Mitchell R.J., Price J.F. Retinal microvascular abnormalities and cognitive dysfunction: a systematic review. Br J Ophthalmol, 2008, vol. 92, no. 8, pp. 1017-1025.

McGeechan K., Liew G., Macaskill P., Irwig L., Klein R., Klein B.E., Wang J.J., Mitchell P., Vingerling J.R., Dejong P.T., Witteman J.C., Breteler M.M., Shaw J., Zimmet P., Wong T.Y. Meta-analysis: retinal vessel caliber and risk for coronary heart disease. Ann Intern Med, 2009, vol. 151, no. 6, pp. 404-413.

Blum, M., Saemann A., Wolf G. The eye, the kidney and microcirculation. Nephrol Dial Transplant, 2011, vol. 26, no. 1, pp. 4-6.

D’Souza, Y.B., Short C. D. The eye – a window on the kidney. Nephrol Dial Transplant, 2009, vol. 24, no. 12, pp. 3582-3584.

Ohno T., Takamoto S., Motomura N. Diabetic retinopathy and coronary artery disease from the cardiac surgeon’s perspective. Ann Thorac Surg, 2008, vol. 85, no. 2, pp. 681-689.

Kubarko A.I. Kubarko N.P., Kubarko Yu.A., Buben E.A., Bur E.A. Sostoyanie sosudov setchatki, svetovoy i kontrastno-zvetovoy chuvstvitel'nosti u pazientov s arterial'noy gipertenziey [The state of retinal vessels, light and contrast-color sensitivity of visual system in patients with arterial hypertension]. Oftal'mologiya. Vostochnaya Evropa, 2014, no. 4(23), pp. 223-231. (in Russian).

Reva G.V., Moiseeva N.Yu., Kiyaniza N.V., Shvareva N.I., Matveev A.G. Mikrozirkulyatornye izmeneniya v setchatke pri diabeticheskoy retinopatii [Microcirculatory changes in the retina in diabetic retinopathy]. Uspechi sovremennogo estestvoznaniya, 2004, no. 8, pp. 65-66. (in Russian).

Bry M., Kivelä R., Leppänen V.M., Alitalo K. Vascular endothelial growth factor-B in physiology and disease. Physiol Rev, 2014, vol. 94, no. 3, pp. 779-794.

Ikram M.K., Cheung C.Y., Lorenzi M., Klein R., Jones T.L., Wong T.Y. Retinal Vascular Caliber as a Biomarker for Diabetes Microvascular Complications. Diabetes Care, 2013, vol. 36, no. 3, pp. 750-759.

Wong T.Y. Is retinal photography useful in the measurement of stroke risk? Lancet Neurol, 2004, vol. 3, no. 3, pp. 179-183.

Jim B., Santos J., Spath F, Cijiang He J. Biomarkers of diabetic nephropathy, the present and the future. Curr Diabetes Rev, 2012, vol. 8, no. 5, pp. 317-328.

Heitmar R., Lip G.Y.H., Ryder R.E., Blann A.D. Retinal vessel diameters and reactivity in diabetes mellitus and/or cardiovascular disease. Cardiovasc Diabetol, 2017, vol. 16, no. 1, pp. 56. doi: 10.1186/s12933-017-0534-6.

Cheung N., Saw S.M., Liew G., Liu E.Y., Hodgson L., Mitchell P., Wong T.Y. Childhood vascular risk factors and retinal vessel caliber. Asia Pac J Ophthalmol, 2012, vol. 1, no. 4, pp. 193-197. doi: 10.1097/APO.0b013e31825e4d79.

Pugh C.W., Ratcliffe P.J. Regulation of angiogenesis by hypoxia: role of the HIF system. Nat Med, 2003, vol. 9, no. 6, pp. 677-684.

Kubarko A.I., Bur E.A., Kubarko Y.A., Avdei L.L. Sostoyanie sosudov setchatki, svetovoy chuvstvitel'nosti zritel'noy sistemy i ich svyaz' so strukturnymi izmeneniyami v golovnom mozge u pazientov s arterial'noy gipertenziey[State of Retina Vessels, Light Sensitivity of the Visual System and their Correlation with Brain Structural Changes in Patients with Arterial Hypertension]. Neotlozhnaya kardiologiya i kardioovaskulyarnye riski [Emergency cardiology and cardiovascular risks], 2017, vol. 1, no. 1, pp. 89-98. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.