Синдром сухого глаза (ССО), или сухой кератоконъюнктивит (СКК), – это многофакторное заболевание слезной оболочки и поверхности глаза, которое приводит к симптомам дискомфорта и нарушениям зрения, связанным с нестабильностью слезной пленки и потенциальным повреждением эпителия роговицы (Lemp M.A. et al., 2007). ССО сопровождается повышенной осмолярностью слезной пленки и воспалением поверхности глаза. Если не лечить это состояние, оно может вызвать боль, язвы, рубцы на роговице и даже снижение остроты зрения (Lemp M.A. et al., 2007).

В 2017 г. Общество слезной пленки и поверхности глаза (TFOS) опубликовало результаты второго семинара по вопросам сухого глаза (DEWS II) в серии консенсусных статей, посвященных определению, диагностике, патофизиологии и лечению ССО (Nelson J.D. et al., 2017; Craig J.P. и др., 2017; Willcox M.D. и др., 2017; Bron A.J. et al., 2017; Belmonte C. et al., 2017; Wolffsohn J.S. et al., 2017; Jones L. et al., 2017; Gomes J.A. et al.; 2017).
DEWS II определило сухость глаза как «многофакторное заболевание поверхности глаза, характеризующееся потерей гомеостаза слезной пленки и сопровождающееся глазными симптомами, при которых этиологическую роль играют нестабильность и гиперосмолярность слезной пленки, воспаление и повреждение поверхности глаза, а также нейросенсорные нарушения». Концепция нарушения гомеостаза слезной пленки считается объединяющей характеристикой синдрома сухого глаза (ССГ), который затем классифицируется по наличию или отсутствию симптомов (симптоматический или бессимптомный), а также по этиологии (дефицит слезной жидкости или испарительная сухость глаза) (Wolffsohn J.S. et al., 2017). DEWS II предлагает поэтапное лечение ССО, в котором глазные смазки (искусственные слезы) играют центральную роль и считаются заменителями или дополнениями естественной слезной пленки (Jones L. et al., 2017). Глазные капли с ГК предлагаются в качестве варианта для повышения вязкости слез и улучшения смазки благодаря их неньютоновским свойствам разжижения (Jones L. et al.

, 2017).
Вопреки консенсусу DEWS II Азиатское общество сухого глаза (ADES) ограничивает определение сухого глаза наличием симптомов дискомфорта или нарушения зрения (Tsubota K. et al., 2017). ADES признает, что гиперосмолярность не обязательно является предпосылкой синдрома сухого глаза, но часто является следствием снижения частоты морганий, например, у работников, использующих видеотерминалы, в результате чего у этих пациентов развивается воспаление поверхности глаза (Niederkorn J.Y., 2006). Соответственно, ADES определяет сухость глаза как «многофакторное заболевание, характеризующееся нестабильной слезной пленкой, вызывающей разнообразные симптомы и нарушения зрения, потенциально сопровождающиеся повреждением поверхности глаза» (Tsubota K. et al., 2017). ADES классифицирует сухость глаза на три категории: дефицит водной фазы, повышенное испарение и сниженная смачиваемость, признавая, что нарушение гликокаликса апикальных эпителиальных клеток роговицы приводит к снижению свойств связывания воды и смазывания поверхности глаза (Tsubota K. et al., 2020). Считается, что секреторные, а также мембраносвязанные муцины играют важную роль в нестабильности слезной пленки, и имеются клинические доказательства того, что этот основной механизм может быть улучшен местными секретагогами, такими как глазные капли диквафасол и ребамипид. Учитывая это, ADES разработала стратегию лечения, ориентированного на слезную пленку (TFOT), где глазные капли с гиалуронаном показаны для лечения сухого глаза с дефицитом водной фазы, а глазные капли с секретагогами могут назначаться для всех трех категорий сухого глаза (Tsubota K. et al., 2020).
В мире насчитывается более 140 млн пользователей контактных линз, и многие из них страдают от признаков и симптомов ССО, включая дискомфорт, сухость и покраснение глаз (Stapleton F. et al., 2017) . Клинические исследования показали распространенность дискомфорта от 10 до 50% среди пользователей контактных линз. Среди зарегистрированных симптомов ощущение сухости глаз является наиболее распространенным (Markoulli M. et al., 2017). Кроме того, пользователи контактных линз жалуются на различные виды дискомфорта, связанного с контактными линзами.

Глазные капли являются средством первой линии лечения многих причин раздражения глаз, уменьшая трение между веками и роговицей (Kathuria A. et al., 2021).
Большинство опубликованных клинических результатов указывают на то, что глазные капли на основе гиалуроновой кислоты (ГК), в частности ГК очень высокой молекулярной массы, не только действуют как водосвязывающие смазки, но и могут активно влиять на основные патофизиологические механизмы заболеваний поверхности глаза (Beck R. et al., 2021; Kojima T. et al., 2020). Для обсуждения проблемы ССО и применения препаратов ГК необходимо остановиться на понимании гемостаза поверхности глаза.

Гемостаз поверхности глаза
Здоровый поверхностный эпителий глаза топографически гладкий. Липидная двухслойная плазматическая мембрана апикальных эпителиальных клеток роговицы текстурирована микропликами, выстланными антиадгезивным водос ’язывающим защитным гликокаликсом. Гликокаликс состоит преимущественно из мембраносвязанных ’язанных муцинов. Он покрыт слизисто-водным слезным слоем со смазывающими свойствами, преимущественно благодаря растворенному гелеобразующему муцину MUC5AC, который секретируется бокаловидными клетками конъюнктивы (Nichols B. et al., 1983; Argüeso P. et al., 2001; Gipson I.K. et al., 2003; Argüeso P.; Hodges R.R. et al., 2013; Corfield A. Mucins, 2015; Portal C. et al.; Baudouin C. Fini M.E et al., 2019). Гликопротеин MUC5AC состоит из длинной белковой молекулы с олигосахаридными боковыми цепями, связанными O-гликозилированием с белковым остовом (Gipson I.K. et al., 2003; Moniaux N., 2001), состоящего из мономерных единиц со средней молекулярной массой 2,2 МДа (Sheehan J.K. et al., 2000). Мономерные единицы соединены дисульфидными связями, что обеспечивает образование макромолекул MUC5AC со средней молекулярной массой более 40 МДа, которые формируют очень длинные линейные гибкие нити длиной более 10 мкм (Gipson I.K. et al., 2003; Sheehan J.K. et al., 2000; Perez-Vilar J. et al., 1999). Было обнаружено, что MUC5AC в прекорнеальной слезной жидкости имеет более низкую среднюю молекулярную массу (Spurr-Michaud S. et al., 2007).
Однако на этот вывод могла повлиять техника отбора проб и тот факт, что длина цепи MUC5AC длинных линейных молекул (полимеров) может быть неравномерной и определяется их способностью к запутыванию (Graessley W.W., 2006). Такие полимерные растворы демонстрируют вязкоупругие характеристики разжижения при сдвиге для слезной пленки (Kaura R., Tiffany J.M., 1986; Tiffany J.M., 1991, 1994; Tiffany J.M. et al., 1998). Из соображений стабильности слезная пленка требует высокой вязкости в состоянии покоя и низкой вязкости во время моргания, чтобы предотвратить чрезмерное сдвиговое напряжение на эпителиальной поверхности глаза.
ССО изменяет реологию слезной жидкости (Tiffany J.M., 1991) . Каждая форма сухого глаза, а также атопический кератоконъюнктивит связаны с воспалением глаза, потерей бокаловидных клеток и пониженным уровнем MUC5AC (Gipson I.K. et al., 2003; Baudouin C., Fini M.E et al., 2019; Ralph R.A., 1975; Argüeso P. et al., 2002; Dogru M. et al., 2006, 2008; Mantelli F. et al., 2008; Garcia-Posadas L. et al., 2018). Снижение концентрации, гликозилирования или молекулярной массы MUC5AC связано со снижением смазывающей эффективности слезной пленки. Повышенное трение между клеточными структурами поверхности глаза признано движущей силой не только ССО, но и всех форм заболеваний поверхности глаза (Van Setten G.B. et al. , 2019). Повышенное трение между тканями поверхности глаза может возникать не только из-за недостаточного количества MUC5AC, растворенного в слизисто-водном слое слез, но и из-за нарушения гликокаликса апикальных эпителиальных клеток или повышенного давления век (Yamaguchi M. et al., 2018). Гликокаликс содержит муцины, связанные с плазматической мембраной апикальных эпителиальных клеток роговицы и конъюнктивы. Самый большой из этих муцинов, MUC16, простирается на 200–500 нм от верхушки микропленок в слизисто-водный слой слезной оболочки и предотвращает клеточную адгезию, а также адгезию и инвазию бактерий (Hilkens J. et al., 1992; Blalock T.D. et al., 2007; Guzmán-Aránguez A. et al., 2010; Gipson I.K. et al., 2014). ССО изменяет степень O-гликозилирования, в частности MUC16, что приводит к нарушению смачиваемости, способности удерживать воду, антиадгезионных и смазывающих свойств клеточного поверхностного барьера и, в конечном итоге, даже к появлению сухих пятен на поверхности эпителия (Gipson I.K. et al., 2003; Argüeso P. ; Hodges R.R. et al., 2013; Gipson I.K. et al., 2014; Danjo Y. et al., 1998; Gipson I.K. Hori Y., Argüeso P., 2014; Sumiyoshi M. et al., 2008; ShimazakiDen S. et al., 2013; Uchino Y., 2018). Стоит отметить, что MUC16 играет важную роль не только в функции клеточного эпителиального барьера, но и способствует плотным контактам между эпителиальными клетками, а следовательно, и функции парацеллюлярного барьера (Shimazaki-Den S. et al., 2013) . Топографические неровности поверхности глаза недавно привлекли внимание как дополнительный источник трения поверхности глаза (Van Setten G., 2017). Показатели концентрации и длины цепи MUC5AC в слизисто-водном слое могут быть либо слишком высокими, что приводит к образованию слизистых тяжей, размытости и высокого трения во время моргания, либо слишком низкими, что приводит к недостаточному смазыванию и нестабильности слезной пленки (Garcia-Posadas L. et al., 2018) . Любое стойкое повышенное трение во время моргания создает механическую нагрузку, приводящую к повреждению эпителия. Это проявляется в виде окрашивания роговицы и конъюнктивы, а также эпителиопатии конъюнктивы век, воспаления края век, связанного с обструкцией отверстий мейбомиевых желез, и возможных изменений топографии поверхности глаза, таких как параллельные векам конъюнктивальные складки (LIPCOF) (Höh H. et al., 1995; Korb D. R. et al., 2010; Van Setten G., 2017). Фактически всего 60 секунд трения глаза достаточно для повышения уровня воспалительных маркеров, таких как MMP-13, IL-6 и TNF, в здоровых глазах (Balasubramanian S.A. et al., 2013). Поэтому можно предположить, что постоянная нагрузка на ткани глазного эпителия из-за повышенного трения вызывает острую воспалительную реакцию и в конечном итоге может привести к хроническому воспалению. Аль-Акаба и коллеги описали потенциальную роль истирания роговичных нервов при нейротрофической кератопатии, постпроникающей кератопластике, лазерной рефракционной хирургии и хроническом отеке роговицы и пришли к выводу, что стирание также может объяснить наблюдаемое отсутствие корреляции между плотностью роговичных эпителиальных нервов и чувствительностью роговицы (Al Aqaba M.A. et al., 2019). Таким образом, осмолярность водной фазы слезной жидкости, секретируемой основными слезными железами, хорошо регулируется. Пиковое значение повышения осмолярности между двумя морганиями в основном зависит от толщины слезного слоя, временного интервала между морганиями и способности гликокаликса и слез удерживать воду (Willcox M.D. et al., 2017) . Гиперосмолярность водно-слизистого слоя слез считается одним из основных этиологических факторов воспаления поверхности глаза (Farris R.L., 1994; Baudouin C. et al., 2013, 2016) . Иннервация эпителия роговицы включает холодовые терморецепторы, чувствительные к изменениям температуры и осмолярности через каналы TRPM8. Увеличение внеклеточной осмолярности или снижение температуры слезной пленки вследствие испарения провоцирует моргание глаза (Parra A. et al., 2014). Моргание, в свою очередь, приводит к перераспределению слезной пленки из резервуара слезного мениска.
Неровности поверхности глаза вызывают образование локализованных участков тонкого слезного слоя. Интенсивный просмотр дисплея вызывает удлиненные интервалы между морганиями, а следовательно, более высокие колебания осмолярности между морганиями (Sheppard A.L. et al., 2018; Van Setten G.-B., 2019). Липидный слой, покрывающий водно-слизистую фазу, на протяжении десятилетий считался важнейшим барьером против испарения слез, и поэтому заболевание мейбомиевых желез (МЖ) является наиболее частой причиной ССО (Craig J.P. et al., 1997, 2017; Knop E. et al., 2011). Однако недавно появились данные, что толщина липидного слоя слез оказывает лишь незначительное влияние на скорость их испарения (King-Smith P.E. et al., 2009, 2013; Georgiev G. et al., 2014). Поэтому распространенное мнение о том, что слезная пленка при ССО нарушена из-за повышенного испарения вследствие дефектного липидного слоя, было подвергнуто сомнению (Millar T.J. et al. , 2015). С другой стороны, гелеобразующие муцины, такие как MUC5AC в слизистой оболочке слезной пленки и муцины гликокаликса апикальных эпителиальных клеток на поверхности глаза, обладают способностью удерживать воду благодаря своим углеводородным боковым цепям (Willcox M.D. и др., 2017; Bron A.J. и др., 2017; Mantelli F. и др., 2008; Uchino Y., 2018; Carlstedt I. и др., 1985). Сухость глаза связана со сниженной концентрацией MUC5AC, а также со сниженным гликозилированием молекул MUC5AC и MUC16 (Gipson I.K. et al., 2003; Argüeso P., 2002, 2013; Ralph R.A., 1975; Danjo Y. et al., 1998; Versura P. et al., 2009). Вполне вероятно, что это одна из основных причин повышенной скорости испарения слез, а следовательно, гиперосмолярности или колебаний осмолярности у пациентов с заболеваниями поверхности глаза.

Гиалуроновая кислота и ее свойства
Медицинское сообщество обязано появлением высокоочищенной ГК Эндре А. Балашу, который в конце 1960-х годов обнаружил, что ГК не вызывает воспалительной реакции в глазу совиной обезьяны и может быть использована для замещения патологической синовиальной жидкости в артритных суставах, а также стекловидного тела и водянистой влаги человеческого глаза (Nelson J.D. et al., 2017) . В 1976 г. шведская фармацевтическая компания Pharmacia взяла на себя производство и мировой маркетинг высокоочищенного высокомолекулярного гиалуронана (HMW HA) под торговым названием Healon (Pharmacia, г. Уппсала, Швеция) для использования в качестве терапевтического средства для обезболивания при артрите, а позже для офтальмологической хирургии. Первым офтальмологическим хирургом был Роберт К. Стегман, который в 1978 г. успешно ввел Healon в переднюю камеру глаза человека, чтобы предотвратить повреждение эндотелия роговицы во время операции по удалению катаракты (Craig J.P. et al., 2017) . Первое сообщение о клиническом применении глазных капель с ГК у пациентов с тяжелой формой сухости глаз датируется 1982 годом. Полак и Мак-Нис применили 0,1% раствор ГК из остатков шприцев Healon, использовавшихся для операции по удалению катаракты, для лечения пациентов с тяжелым сухим кератоконъюнктивитом (Willcox M.D. et al., 2017)
. До середины 1990-х гг. считалось, что ГК выполняет свои физиологические функции исключительно посредством неспецифических взаимодействий, таких как смазывание, механическая буферизация, водный гомеостаз и макромолекулярная фильтрация (Bron A.J. et al., 2017).
В 1994 г. рабочая группа по вопросам использования лекарственных средств/приборов Европейской комиссии на своем заседании постановила, что продукты медицинского применения, содержащие ГК, регулируются как медицинские изделия, если производитель не намерен заявлять о фармакологической, иммунологической или метаболической активности в качестве основного предполагаемого механизма действия. С 1998 г. в Европе было одобрено в качестве медицинских изделий множество марок глазных капель, содержащих ГК различной молекулярной массы в различных концентрациях.
В 1995 г. глазные капли с гиалуронаном марки Hyalein японского производителя офтальмологических препаратов Santen (г. Осака, Япония) получили одобрение японских властей в качестве рецептурного препарата для лечения сухого глаза. Эти глазные капли доказали свою эффективность в качестве высокобиосовместимого заменителя водной фазы человеческой слезы. В то время как глазные капли, полученные путем разведения Healon, содержат высокомолекулярную ГК (HMW HA), глазные капли Hyalein содержат низкомолекулярный гиалуронан (LMW HA).
В США слезозаменители регулируются как «офтальмологические смягчающие средства», которые, если содержат определенные активные ингредиенты в установленных концентрациях, могут быть зарегистрированы как безрецептурные лекарства без необходимости тщательного процесса утверждения (Belmonte C. et al., 2017). В настоящее время офтальмологические демульценты (водорастворимые полимеры), в частности ГК, являются жизненно важными компонентами как безрецептурных, так и рецептурных препаратов, используемых для лечения ССО и ухода за контактными линзами. Они смазывают эпителий и уменьшают поверхностное раздражение.
ГК – это биосовместимый и биоразлагаемый полимер. Он является жизненно важным компонентом физиологии глаза человека и присутствует в стекловидном теле, слезной железе, э эпителии роговицы и конъюнктиве (Berriaud N. et al., 2005; Lapcik L. et al., 1998; Stuart J.C. et al., 1985; Yoshida K. et al., 1996), а также был обнаружен в слезной жидкости (Berry M. et al., 1998; Frescura M. et al., 1994; Fukuda M. et al., 1996). ГК обладает уникальным вязкоупругим профилем. Во время моргания сдвиговое напряжение заставляет молекулы ГК выравниваться друг с другом. В результате раствор на мгновение теряет свою вязкость и легко распределяется по поверхности роговицы. Между морганиями цепи ГК образуют спутанную сетку, и раствор становится более вязким. Это стабилизирует прекорнеальную слезную пленку и максимизирует время пребывания раствора на поверхности глаза, где ГК способна улучшать увлажнение глаза благодаря своим гигроскопическим и слизисто-адгезивным свойствам (Nakamura M. et al., 1993).
ГК — это высокомолекулярный гликозаминогликан, состоящий из единиц D-глюкуроновой кислоты (GlcA) и N-ацетил-D-глюкозамина (GlcNAc), соединенных чередующимися β-(1 → 4)- и β(1 → 3)-гликозидными связями. ГК является одной из важнейших и хорошо изученных биомолекул внеклеточного матрикса, а также одним из наиболее часто используемых ингредиентов искусственных слез и многоцелевых растворов. ГК применяется в качестве увлажняющего или успокаивающего средства.
По молекулярной массе ГК можно классифицировать на пять группы: ГК с очень высокой молекулярной массой (vHMM-HA >5000 кДа), высокомолекулярная ГК (HMW-HA, 3000–1000 кДа), среднемолекулярная ГК (MMW-HA, 1000–250 кДа), низкомолекулярная ГК (LMW-HA, 250–10 кДа) и олигосахариды (<10 кДа) (Tavianatou A.G. et al., 2019). Размер молекулы определяет ее физико-химические свойства, а также ее биологическую активность (Müller-Lierheim W.G., 2020; Huerta-Ángeles G. et al., 2021). Фактически на вязкоупругие свойства любого препарата (состава), содержащего нативную и/или модифицированную ГК, в значительной степени будут влиять ее концентрация, молекулярная масса и химическая или физическая модификация. В случае глазных капель производители обычно не указывают молекулярную массу ГК (Aragona P. et al., 2019). В некоторых исследованиях использовали vHMM-HA (Müller-Lierheim W.G., 2020). Однако глазные капли обычно автоклавируют перед использованием, поэтому средняя молекулярная масса ГК уменьшается в результате гидролиза. Идеальные глазные капли на основе ГК, вероятно, должны включать HMW-HA, что гарантирует повышенную вязкость при низкой скорости сдвига без превышения порога размывания (Aragona P. et al., 2019). Основные эффекты ГК реализуются за счет ее мукоадгезивных свойств.
По определению, мукоадгезия — это эффект сцепления двух поверхностей, одна из которых является слизистой оболочкой (Smart J.D., 2005). Мукоадгезия стала предметом интереса благодаря своему потенциалу для оптимизации локальной доставки лекарств путем удержания и высвобождения активного фармацевтического ингредиента вблизи места действия (Andrews G.P. et al., 2008; Smart J.D., 2005). Мукоадгезия происходит в два этапа: взаимопроникновение и связывание мукоадгезивного полимера, содержащего функциональные группы, такие как гидроксильная (OH), карбоксильная (COOH), амидная (NH2) или сульфатная (SO4H), с цепями муцина, а затем образование водородной связи между мукоадгезивным полимером и цепями муцина (Andrews G.P. et al., 2008) . При включении в слизистый гель или слой мукоадгезивные полимеры увеличивают устойчивость геля к деформации (что называется реологическим синергизмом) и укрепляют слой (Mortazavi S. et al., 1992; Madsen F. et al., 1998; Dodou D. et al., 2005). Гибкость полимерных цепей важна для взаимодействия и переплетения с цепями муцина, что позволяет образовывать водородные связи (Andrews G.P. et al., 2008; Smart J.D., 2005). Мукоадгезивные полимеры могут служить носителями лекарств, но также могут использоваться самостоятельно для покрытия и защиты, например, поврежденных тканей или действовать как смазочные агенты (Smart J.D., 2005). На поверхности глаза мукоадгезия касается взаимодействия с муцинами слизисто-водного слоя слез, а также с мембраносвязанными муцинами гликокаликса апикальных эпителиальных клеток. ГК — это очень гибкий полианион, способный плотно связываться и прилипать к молекулам муцина на поверхности глаза. Взаимодействие между молекулами муцина и мукоадгезивными молекулами вызывает изменения формы или расположения макромолекул, что отражается в изменении вязкости (Hassan E.E. et al., 1990). Мадсен и его коллеги по итогам своих экспериментов пришли к выводу, что реологический синергизм, проверенный реологическими методами, не дает полного объяснения мукоадгезивного явления и не должен рассматриваться как самостоятельный метод для характеристики взаимодействия слизи и полимера (Madsen F. , 1998). Вместе с тем реологический метод лучше всего подходит для определения взаимодействия между слизистым гелем, таким как MUC5AC, и мукоадгезивными полимерами. Хансен и соавт. сообщили о связывании ГК с высокой молекулярной массой с муцинами, связанными с клеточной мембраной, что в результате укрепляет клеточный барьер против проникновения патогенов и продлевает время пребывания для локальной доставки лекарств (Khutoryanskiy V.V. et al. , 2010).
Отдельного внимания заслуживает изучение преимуществ высокомолекулярной ГК в глазных каплях при лечении ССО. Так, препараты ГК с очень высокой молекулярной массой способны заменить MUC5AC в слезной пленке и являются абсолютно неалергенными. Более того, ГК с очень высокой молекулярной массой обладает способностью противодействовать воспалению (Petrey A.C. et al., 2014).
Остановимся на физиологической роли высокомолекулярного ГК в гомеостазе поверхности глаза и клинической эффективности глазных капель, содержащих высокомолекулярный ГК. До середины 1990-х -х гг. считалось, что ГК выполняет свои физиологические функции исключительно посредством неспецифических взаимодействий, таких как смазывание, механическая буферизация, водный гомеостаз и макромолекулярная фильтрация (Laurent T.C. et al., 1996). Клонирование трех рецепторов на поверхности клеток ГК, CD44, RHAMM (рецептор для ГК-опосредованной подвижности), спровоцировало интенсивные исследования ГК (Goldstein L.A. et al., 1989; Aruffo A. et al., 1990; Hardwick C. et al., 1992; Borowsky M.L. et al., 1998; Bono P. et al., 2001). Это в конечном итоге привело к нашему современному всестороннему пониманию активного участия ГК в гомеостазе тканей, заживлении ран и воспалении.
R. Tammi и коллеги обнаружили, что культивированные эпидермальные кератиноциты крыс содержат ГК, которая катаболизируется путем лизосомальной деградации внутриклеточно (Tammi R. et al., 2001). Эти авторы установили, что рецептор CD44 участвует в эндоцитозе ГК эпидермальными кератиноцитами, но не обнаружили CD44 в везикулах, содержащих ГК. Внеклеточная и внутриклеточная ГК имели молекулярную массу до ≤6000 кДа и <400 кДа соответственно, что указывает на то, что кератиноциты избирательно удаляют низкомолекулярную ГК из внеклеточного матрикса (Tammi R. et al., 2001). Длинная цепь молекул ГК очень чувствительна к расщеплению активными формами кислорода, которые образуются в результате воспалительных процессов, а также облучения (Ågren U.M. et al., 1997) . Вполне вероятно, что эпидермальные кератиноциты способны ограничивать долю низкомолекулярного ГК в внеклеточном матриксе в условиях гомеостаза.
В высокомолекулярной форме ГК оказывает иммуносупрессивное действие (Delmage J.M. et al., 1986; Jiang D. et al., 2011). Крупные молекулы ГК защищают от лимфоцитоопосредованного цитолиза, подавляют септические реакции на липополисахариды, поддерживают иммунную толерантность, индуцируют выработку иммуносупрессивных макрофагов, уменьшают экспрессию воспалительных цитокинов, модулируют иммунную систему и обладают антиангиогенным действием; кроме того, высокомолекулярный гиалуронан обладает внутренним омолаживающим эффектом (Petrey A.C. et al., 2014; Aya K.L. et al., 2014; Feinberg R. et al., 1983; Meyer L.J. et al., 1994; Mummert M.E. et al., 2002; Stern R. et al., 2008; Papakonstantinou E. et al., 2012; Tian X. et al., 2013). Также было выдвинуто предположение, что особенно высокомолекулярная ГК снижает окислительный стресс (Litwiniuk M. et al., 2016) . С другой стороны, сообщалось, что активные формы кислорода, образующиеся во время воспалительных процессов, деполимеризуют ГК и что фрагменты ГК запускают гиперсекрецию муцина MUC5AC (Yu H. et al., 2011). Более того, низкомолекулярные продукты деградации гиалуронана могут вызывать воспаление и ангиогенез (Aya K.L. et al., 2014; Jiang D. et al., 2011; Jiang D. et al., 2007). Наряду с мукоадгезивным эффектом ГК может связываться с рядом рецепторов клеточной поверхности (гиаладгеринов), включая CD44, LYVE-1, HARE, лайлилин, TLR4 и RHAMM, таким образом способствуя отслоению временных клеток и влияя на пролиферацию, выживаемость, подвижность и миграцию клеток (Tammi R. et al., 2001; Solis M.A. et al., 2012). Также сообщалось, что ГК участвует в нейрогенезе (Preston M., 2011).
ГК присутствует на всех этапах процесса заживления раны не только как неотъемлемый компонент среды последней, но и как фактор, активно модулирующий регенерацию тканей (Litwiniuk M. et al., 2016; Price R.D. и др., 2005; Stiebel-Kalish H. и др., 1998). Низкомолекулярная ГК является продуктом гидролиза высокомолекулярной ГК во время воспаления, но, что важнее, она также действует как стимулятор воспаления и всего процесса заживления раны (Aya K.L. et al., 2014; Kavasi R.-M. et al., 2017). Поэтому K.L. Aya и соавт. предложили обратить внимание на часто недооцениваемое участие ГК в заживлении ран (Aya K.L. et al., 2014).
ГК и рецептор CD44, связанный с клеточной мембраной, локализованы в базальных клетках, а также на апикальной поверхности поверхностных эпителиальных клеток роговицы и конъюнктивы (Asari A. et al., 1992; Zhu S.-N. et al., 1997; Lerner L.E. et al., 1998; Asari A. et al., 2004). Покрытие базальных клеток ГК согласуется с ее ролью в содействии миграции и пролиферации эпителиальных клеток (Lerner L.E. et al., 1998; Gomes J.A. и др., 2004; Evanko S.P. и др., 2007). Низкая концентрация ГК высокомолекулярных молекул поддерживает перекрестное связывание между участками рецепторов ГК соседних клеток и может способствовать механической стабилизации слоев апикальных клеток эпителия роговицы (Evanko S.P. и др., 2007; Toole B., 1990; Knudson C.B. и др., 1993; 1999). Повышенный уровень CD44 и ГК на апикальной поверхности эпителия и подтвержденное присутствие ГК в слезной пленке подтверждают предположение, что мембраносвязанная ГК может существенно способствовать гидратации, смазыванию и барьерной функции эпителия роговицы и, в конечном итоге, даже замещать поврежденные мембраносвязанные муцины в гликокаликсе (Frescura M. et al., 1994; Dreyfuss J.L. et al., 2015). Молекулярная масса мембраносвязанной ГК определяет активность иммунных клеток. Так, низкомолекулярная ГК подавляет хемотаксис и фагоцитоз макрофагов, тогда как высокомолекулярная ГК почти не влияет на хемотаксис (Forrester J.V. et al., 1980; Tamoto K. et al., 1994). Высокомолекулярный ГК является мощным активатором макрофагов и индуцирует IL-1β, TNF и четыре члена семейства нейтрофилов, а также связывание хемотаксического фактора с поверхностью нейтрофилов, а также агрегацию, адгезию нейтрофилов и связывание с поверхностями (Forrester J.V. et al., 1981). Фрагменты ГК являются мощными активаторами дендритных клеток (Termeer C. et al., 2004; Powell J.D. et al., 2005) . Способность ГК функционировать как про- или противовоспалительная молекула зависит от ее размера, микроокружения, локализации и наличия специфических партнеров связывания; ГК играет роль решающего регулятора воспаления (Petrey A.C. et al., 2014; Lee-Sayer S.S.M. et al., 2015). Так, в строме амниотической оболочки ГК играет важную роль в захвате воспалительных клеток, включая лимфоциты (Higa K. et al., 2005). С другой стороны, активные формы кислорода, образующиеся во время воспалительных процессов, эффективно разлагают высокомолекулярный ГК, что, в свою очередь, поддерживает воспалительный процесс (Martínez-Cayuela M., 1995; Šoltés L. et al., 2006). Поэтому метаболизм ГК заслуживает внимания при рассмотрении замкнутого круга хронического воспаления при заболеваниях поверхности глаза (Baudouin C. et al., 2017).
ГК играет ключевую роль в заживлении ран эпителия роговицы (Litwiniuk M. et al., 2016; Šoltés L. et al., 2006; Dua H.S. et al., 1994; Ruppert S.M. et al., 2014). В этом контексте важно, что рецептор HARE, ответственный за связывание ГК и эндоцитоз, сильно экспрессируется на клетках эпителия роговицы (Falkowski M. et al., 2003; Harris E.N. et al., 2020). Было показано, что ГК с высокой молекулярной массой подавляет активность в ноцицептивных афферентных нервах путем модуляции скорости открытия каналов полимодального транзиторного рецепторного потенциала ванилоидного подтипа 1 (TRPV1) (Gomis A. et al., 2004; Caires R. et al., 2015). Кроме того, высокомолекулярная ГК, по-видимому, важна для пролиферации, дифференцировки и созревания нервных клеток (Preston M., 2011). Все эти свойства высокомолекулярной ГК, вероятно, способствуют улучшению симптомов при заболеваниях поверхности глаза и заслуживают дальнейших исследований.
Результаты многочисленных клинических исследований, проведенных в течение последних 20–30 лет, свидетельствуют о высокой эффективности глазных капель на основе высокомолекулярной ГК у больных с синдромом Шегрена, Стивенса-Джонсона, сухим кератитом, дистрофией роговицы, рецидивирующей эрозией, раздражением, вызванным контактными линзами, пемфигоидом, нитевидным кератитом и нейротрофическим кератитом (Deluise V.P. et al., 1984; Stuart J.C. et al., 1985).
В последние годы нарушение регуляции функции эпителиального барьера было признано основным дефектом в патогенезе атопии и аллергических реакций (Yokoi K. et al., 1984; Mantelli F. et al., 2013). Можно ожидать, что глазные капли, содержащие высокомолекулярные ГК, также докажут свою эффективность в профилактике и лечении аллергических заболеваний глаз благодаря поддерживающей активности в механическом удалении аллергенов из слезной пленки, стабилизирующему вкладу в функцию эпителиального барьера ’ера и способности подавлять активацию воспалительных клеток. Было доказано, что капли на основе высокомолекулярного ГК противодействуют воспалению у пациентов с атопией и аллергией, в отличие от препаратов с низкомолекулярным ГК, которые могут даже способствовать воспалению поверхности глаза (Gipson I.K. et al., 2003; Hansen I.M. et al., 2017; Petrey A.C. et al., 2014; Lerner L.E. et al., 1998 ; Lee-Sayer S.S. et al., 2015; Mantelli F. et al., 2013). Наличие HARE -рецепторов на поверхности глазных эпителиальных клеток позволяет им интернализировать ГК путем эндоцитоза. Это новый вариант транспортировки активных фармацевтических ингредиентов с молекулами высокомолекулярной ГК в качестве транспортного средства через клеточную мембрану эпителиальных клеток без повреждения клеточной мембраны. Доказано, что ГК смягчает смягчает негативное воздействие корнеотоксических веществ (Wysenbeek Y.S. et al., 1988; Pauloin T. et al., 2008, 2009; Liu X. et al., 2015), поэтому ожидается, что пациенты, нуждающиеся в длительном местном лечении таких заболеваний, как глаукома, и которые в настоящее время страдают от негативных побочных эффектов лечения, получат пользу от новой технологии.
На сегодняшний день существует множество публикаций о глазных каплях с высокомолекулярной ГК, в которых доказана клиническая эффективность этих средств. Результаты исследований подтверждают роль высокомолекулярной ГК в регуляции воспаления поверхности глаза, заживлении ран роговицы, регенерации пораженных нервов, иммунорегуляции, облегчении симптомов аллергического кератокон конъюнктивита и атопии, а также в улучшении симптомов, связанных с болью, путем взаимодействия с поверхностными глазными нервами. Высокомолекулярная ГК поддерживает транспортировку наночастиц лекарств через эпителиальный барьер глаза. Учитывая это, высокомолекулярная ГК является кандидатом на замену современных усилителей проникновения и значительно уменьшит побочные эффекты при длительном местном лечении глазных заболеваний, таких как глаукома, аллергия/атопия и хроническое воспаление.
Рядом исследований было доказано, что ГК стимулирует миграцию клеток эпителия роговицы и обладает противовоспалительными и антиоксидантными свойствами; следовательно, она может играть определенную роль в заживлении ран (Gomes J.A. et al., 2004; Inoue M. et al., 1993; Nishida T. et al., 1991; Presti D. et al., 1994; Scott J.E., 1995). Проведено много исследований для оценки безопасности и эффективности глазных капель на основе ГК. Все они доказывают заметное улучшение симптомов и признаков ССО, связанное с концентрацией ГК и молекулярной массой ГК (обычно 0,1–0,4 % растворы и 0,8–1,4 МДа ГК соответственно) (Stuart J.C. et al., 1995; Aragona P. et al., 2002; Dumbleton K. et al., 2009; Hamano T. et al., 1996; Johnson M.E. et al., 2006; Prabhasawat P. et al., 2007; Sand B.B. et al., 1989). Все это объясняет огромное разнообразие коммерчески доступных глазных капель, содержащих ГК. Однако большинство этих средств, доступных на рынке, характеризуются линейной формой этого полимера. На украинском рынке присутствуют лишь несколько глазных капель, в состав которых входит сшитая ГК.

Сшитая гиалуроновая кислота
Сшивание – это химическая стратегия, целью которой является повышение жесткости полимерной сетки (то есть вязкоупругости геля), увеличение ее стойкости в месте применения и уменьшение склонности к ферментативной деградации, чтобы сократить ежедневное количество применений препарата (Fallacara A. et al., 2017). Среди наиболее популярных стратегий – сшивание с помощью реакций конденсации, ферментативное сшивание, дисульфидное сшивание, клик -химия и полимеризация для образования двойных связей различных цепей. Сшитые инъекционные гидрогели на основе ГК продемонстрировали in vitro превосходные фототермические антибактериальные свойства против E. coli и Staphylococcus aureus. Исследования in vivo также показали, что один из этих гидрогелей значительно снизил инфекцию E. coli, уменьшил воспаление и способствовал ангиогенезу и заживлению ран у пациентов с E. coli (Ren Y. et al., 2022). Среди различных подходов, используемых для сшивания ГК, одним из наиболее изученных является модификация доступных гидроксильных групп с помощью гомо-бифункциональных сшивающих агентов, таких как 1,4-бутандиол диглицидиловый эфир (BDDE), глутаральдегид, этиленсульфид, метакриловый ангидрид и дивинилсульфон (DVS). Эти производные применялись для внутрисуставных и кожных инъекций.
Использование вышеупомянутых соединений в качестве сшивающих агентов упростило синтез сшитой ГК и обеспечило хорошие механические свойства. Однако эти соединения после высвобождения для гидролиза ГК стали потенциальными источниками побочных реакций, многие из них признаны мутагенными и токсичными молекулами (Schanté, C.E. et al., 2011). Отдельные научные работы подтверждают отсутствие токсичности для клеток легких и устойчивость к ферментативной деградации сшитой ГК, где в качестве сшивающего агента использовали аргинин (Sciabica S. et al. , 2023). Также отмечаются антибактериальные свойства аргинин-сшитой ГК против S. aureus и P. acnes и влияние на S. pneumoniae, что может быть полезно для использования в косметических препаратах для кожной аппликации и для бронхопульмонального введения (Sciabica S. et al., 2023). Довольно немного научных публикаций освещают действие сшитой ГК в офтальмологических препаратах (Calles J.A. et al., 2013; Calles J.A. et al., 2016; Postorino E.I. et al., 2017; Cagini C.; et al., 2017) . Учитывая это, хотелось бы остановиться на обзоре использования ГК, сшитой с помощью мочевины, в офтальмологических продуктах.
Мочевина хорошо известна как увлажняющий агент благодаря способности удерживать воду, что способствует регенерации и восстановлению клеток (Fallacara A. et al., 2017). J.F. Charlton и соавт. (1996) обнаружили, что местное применение мочевины способно стимулировать реэпителизацию роговицы и ограничивать повреждение эпителия роговицы после его повреждения. Таким образом, все упомянутые ранее исследования по офтальмологическому применению ГК и мочевины свидетельствуют о том, что ГК, сшитая с мочевиной (Citernesi U.R. et al., 2015), может быть инновационным перспективным ингредиентом для глазных капель с целью индукции реэпителизации роговицы. Мочевина является не только сшивающим агентом, который увеличивает вязкость нативной ГК, связывая ее цепи, что, возможно, определяет ее более длительное удержание на эпителии роговицы. Мочевина также является нетоксичной молекулой с собственной полезной для здоровья активностью (Citernesi U.R. et al., 2015; Fallacara A. et al., 2017) . Таким образом, ГК, сшитая с мочевиной, является перспективным полимером, поскольку она была разработана для улучшения не только механических свойств молекулы, но и ее биологической активности (Citernesi U.R. et al., 2015; Fallacara A. et al., 2017).
Исследование А. Fallacara и соавт. (2017) было направлено на изучение безопасности и эффективности глазных капель на основе новой высокомолекулярной ГК, сшитой с помощью мочевины, в отношении улучшения реэпителизации роговицы. Исследование проводилось на 2D клетках роговицы человека (HCEpiC) и на 3D реконструированных тканях эпителия роговицы человека (HCE). Для изучения диапазонов эффективности были проанализированы концентрации сшитого с мочевиной ГК 0,02% (раствор S1) и 0,4% (раствор S2) . Было оценено высвобождение провоспалительных цитокинов (IL-8) с помощью ELISA и морфология роговицы с помощью окрашивания гематоксилином и эозином. Кроме того, для понимания молекулярной основы свойств реэпителизации уровни циклина D1 были оценены с помощью вестерн-блоттинга. Результаты показали отсутствие клеточной токсичности, незначительное снижение высвобождения IL-8 и восстановление целостности эпителия после обработки 3D-модели раны растворами S1 и S2. Параллельно уровни циклина D1 увеличивались в клетках, обработанных как S1, так и S2. Эпителий роговицы, обработанный двумя растворами S1 и S2, продемонстрировал заметное улучшение заживления раны по сравнению с положительным контролем по данным морфологии роговицы. Эти данные свидетельствуют о том, что растворы S1 и S2 могут ускорять заживление эпителиальной раны, способствуя пролиферации клеток, индуцированной циклином D1.
Исследование in vitro четко продемонстрировало многообещающие результаты использования искусственных слез, содержащих ГК, сшитую с мочевиной, для лечения ССО и повреждений роговицы глаза. Несмотря на то что как S1, так и S2 не смогли существенно снизить уровень IL-8, они продемонстрировали интересные свойства заживления ран и эффективность реэпителизации на проанализированных клеточных моделях: наблюдалось четкое восстановление раны как в 2D-модели, так и в 3D-модели. Это также было подтверждено гистологическим анализом, который показал восстановление микроскопической эпителиальной структуры после обработки растворами S1 и S2. Выводы предыдущих in vivo и in vitro исследований (Gomes J.A. et al., 2004; Inoue M. et al., 1993; Nishida T. et al., 1991; Condon P.I. et al., 1999; Papa V. et al., 2001; Williams D. et al., 2012) также подтвердили, что заживлению ран эпителия роговицы способствует нативная ГК и другие типы сшитой ГК (Williams D.L. et al., 2013, 2014; Yang G. et al., 2010; Wirostko B. et al., 2014; Williams D.L. et al., 2017; Calles J.A. et al., 2013, 2016; Postorino E.I. et al., 2017; Cagini C. et al., 2017). Более того, вестерн-блот-анализ показал, что после лечения глазными каплями S1 и S2 уровень пролиферативного маркера циклина D1 был повышен по сравнению с контролем. Таким образом, два раствора ГК, сшитого с мочевиной, ускорили процесс пролиферации тканей, связанный с реэпителизацией.
Это исследование открывает обнадеживающие перспективы, поскольку ГК, сшитый с мочевиной, может быстро облегчить как признаки, так и симптомы ССО, даже если его использовать в концентрации (0,02%), то есть меньшей, чем обычно используется для искусственных слез на основе ГК (обычно 0,1–0,4%) (Stuart J.C. et al., 1985; Aragona P. et al., 2002; Dumbleton K. et al., 2009; Hamano T. et al., 1996; Johnson M.E. et al., 2006; Prabhasawat P. et al., 2007; Sand B.B. et al., 1989; Condon P.I. et al., 1999). Таким образом, глазные капли на основе высокомолекулярной ГК, сшитой с мочевиной, могут эффективно применяться для лечения ССО, а также травматических и послеоперационных повреждений роговицы глаза. Эти исследования показывают многообещающие результаты и открывают интересные перспективы для применения сшитой с помощью мочевины ГК в офтальмологии.
На фармацевтический рынок Украины выходят инновационные глазные капли Гилайс® Х, в состав которых входит высокомолекулярная 0,4 % ГК, полученная на основе запатентованной технологии перекрестного сшивания с помощью мочевины.

Благодаря новейшей формуле Гилайс® Х обладает следующими преимуществами перед обычной ГК:

• дольше противостоит гиалуронидазной деградации;
• более выраженный эффект эпителизации и регенерации роговицы и конъюнктивы;
• лучшее и более длительное смазывающее и увлажняющее действие;
• удержание большего количества молекул воды;
• обеспечение максимального комфорта уже в первые минуты после применения;
• отсутствие противовоспалительного и сосудосуживающего действия;
• отсутствие консервантов в составе;
• совместимость с контактными линзами.

АО «Киевский витаминный завод» традиционно предлагает и гарантирует высокое качество и эффективность Гилайс® Х при его экономической доступности.

Гилайс® Х может широко применяться при таких офтальмологических состояниях:

• травматические и послеоперационные повреждения роговицы;
• ССО (синдром сухого глаза);
• компьютерный синдром;
• негативное воздействие окружающей среды (хлорированная вода, кондиционированный воздух, пыль, дым, УФ-излучение);
• хронические блефариты;
• возрастное снижение выработки слезной жидкости;
• рефракционная хирургия;
• хирургические вмешательства по поводу катаракты;
• эстетические операции на веках; ношение контактных линз.

Глазные капли Гилайс® Х от АО «Киевский витаминный завод» – это инновационное решение для улучшения качества жизни в условиях «эпидемии» сухого глаза! Позвольте себе комфорт для глаз при любых обстоятельствах!