Антиоксиданты для здоровья глаз

Как влияют антиоксиданты на здоровье глаз у людей и животных?

Научно-Исследовательский Центр "Нестле"
Сент-Луис, штат Миссури, Соединенные Штаты Америки
Электронная почта: wei.wang@rd.nestle.com

Список сокращений: AAFCO: Американская ассоциация официальных контролеров, ответственных за проверку кормов
ВМД: возрастная макулярная дегенерация
AREDS1: исследования возрастных заболеваний глаз
D: диоптрия
ДГК: докозагексановая кислота
ЭПК: эйкозапентаеновая кислота
ЭРГ: электроретинография
La: отражение передней поверхности хрусталика
Lb: отражение задней поверхности хрусталика

Обзор

Глаза часто подвержены возрастным изменениям, таким как помутнение хрусталика (ядерный склероз и/или катаракта) и дегенерация сетчатки. Эти возрастные заболевания глаз могут далее привести к ухудшению зрения. В отношении возрастных изменений, происходящих в глазах, имеются сходства между людьми и животными разных видов. Наши исследования, результаты которых представлены в обобщенном виде в данной статье, показали, что нарушения зрения, выраженные увеличением размеров отражающих точек хрусталика и аномалий рефракции, наблюдающиеся у собак, в значительной степени связаны с их возрастом. Антиоксидантные добавки могут способствовать уменьшению изменений аномалий рефракции и улучшению зрительной реакции сетчатки глаза у собак. Антиоксиданты могут быть полезны для сохранения и улучшения зрения и зрительных функций, как у собак, так и у людей.

Введение

Как правило, здоровье глаз рассматривается как очень важный для человека вопрос. Большинство исследований, направленных на поиск возможностей улучшения зрения при помощи пищевых добавок, было сосредоточено на включении их в рацион человека. Наши глаза - это наше окно в мир. Наше зрение влияет на то, как мы смотрим на мир. Хорошее зрение - это существенная составляющая нашего благополучия и важный фактор сохранения независимости и качества жизни человека в пожилом возрасте. Вопреки распространенному мнению, потеря зрения совсем не обязательно должна быть неизбежным следствием старения организма. Зрение может ухудшаться по многим причинам, но даже в тех случаях, когда это связано с общим процессом старения, возможно успешное профессиональное вмешательство и лечение. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщает, что (в мировом масштабе) можно предотвратить или вылечить до 80 % всех случаев полной и значительной потери зрения [1].

Зрение также очень важно для собак и кошек. Зрение у животных является одним из ключевых органов чувств, поскольку оно не только необходимо для получения ими информации из внешней среды, но и имеет решающее значение при добычи пищи, а, следовательно, и в вопросе их выживания, в целом. Несмотря на то, что большинству домашних собак и кошек не приходится охотиться, чтобы добыть себе корм, зрение очень важно и для них, так как позволяет животным получать визуальные сигналы от своих владельцев, понимать их, а также осуществлять иные социальные взаимодействия.

Распространенные проблемы со зрением у людей

Возрастная макулярная дегенерация (ВМД) - это заболевание, которое постепенно разрушает макулу - ту часть глаза, которая обеспечивает острое центральное зрение, необходимое для четкого зрительного восприятия объектов. ВМД является ведущей причиной потери зрения у пожилых людей, она обычно поражает людей в возрасте 50 лет и старше. Еще одной ведущей причиной ухудшения зрения у пожилых людей является катаракта - помутнение хрусталика глаза. Так, к 80 годам более половины всех американцев либо имеют катаракту, либо уже перенесли операцию по ее удалению. По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), катаракта является основной причиной слепоты во всем мире (51%), а основной причиной нарушения зрения являются неисправленные аномалии рефракции (43%) [1].

Катаракта может развиваться по целому ряду причин, включая длительное ультрафиолетовое облучение, воздействие радиации, осложненное течение некоторых заболеваний, например диабета, или же просто в связи со старением организма. Она обычно является результатом денатурации белков хрусталика, которые затем скапливаются и вызывают помутнение, приводящее к затуманиванию зрения и, возможно, слепоте. Одним из основных факторов развития катаракты и макулярной дегенерации является повреждение хрусталика и сетчатки свободными радикалами. Стратегии профилактики заболевания все последнее время были сосредоточены на использовании антиоксидантных добавок к рациону, которые блокируют накопление свободных радикалов [2, 3].

Помутнение глаз у собак и кошек

Помутнение глаз (ядерный склероз и/или катаракта) часто встречается у стареющих собак и кошек [4]. Помутнение хрусталика у старых собак или кошек легко увидеть невооруженным глазом. Оно представляет собой изменение цвета глаза животного: глаз становится мутно-голубоватым. Это изменение часто понимается владельцами животных как образование катаракты. Владельцы часто путают с помутнением роговицы глаза у собак. Помутнение глаз является одной из распространенных проблем, с которыми они обращаются к ветеринарам для правильной диагностики [5]. В ветеринарии и медицине человека имеются разногласия по поводу помутнения хрусталика. Мутный хрусталик, наблюдаемый у пожилых собак или кошек, обычно диагностируется ветеринарными офтальмологами как ядерный склероз и рассматривается как часть нормального старения животного [6]. Однако в медицине человека ядерный склероз считается одним из видов катаракты (ядерная катаракта или старческая катаракта) [7, 8]. В ветеринарной офтальмологии считается, что ядерный склероз является результатом внутреннего сжатия и повышенной плотности ядра хрусталика и что он не оказывает существенного влияния на зрение животных, за исключением случаев необычно плотного сжатия или старых, запущенных состояний. Однако, например, у собак клиническое различие между прогрессирующим ядерным склерозом и ранней ядерной старческой катарактой часто нечеткое.

Мы провели исследования по изучению возрастных изменений глаза у собак и кошек в одном из наших центров по уходу за домашними животными. В ходе кинологического исследования мы оценили состояние глаз на предмет наличия в них признаков ядерного склероза и катаракты у 222 собак в возрасте от 1 года до 17 лет, представляющих такие породы, как бигль, лабрадор-ретривер и английский сеттер. Степень помутнения хрусталика оценивалась в диапазоне от 1 до 5 баллов по шкале Тобиаса [9]. Степень помутнения хрусталика оказалась в значительной мере связанной с возрастом собак (r=0,88, Р<0,05). Среди 182 собак возраста от 6 лет и старше, частота возникновения ядерного склероза увеличивалась с 60% у собак возраста 6-8 лет до 100% у собак 9 лет и старше; 36% всех обследованных собак также имели ту или иную форму катаракты. Это заболевание оказалось наиболее распространенным у собак возраста 12 лет и старше.

В нашем Центре, было проведено обследование глаз 80 кошек, причем в каждой возрастной группе (1-3; 4-6; 7-9; 10-12; 12+ лет) было протестировано минимум 16 животных. У протестированных кошек первые признаки ядерного склероза были выявлены в возрастной группе животных 7-9 лет, а в группе 12 + признаки ядерного склероза наблюдались у 100% животных. Из 48 кошек возраста 7 лет и старше 13% животных в дополнение к наличию ядерного склероза имели ту или иную форму катаракты.

Помутнение хрусталика у животных также исследовали Вильямс с коллегами, которые проводили оценку этого расстройства зрения по шкале баллов от 0 до 10 [10]. Ученые отметили увеличение случаев помутнения хрусталика у собак 6 лет и старше. Среди 2000 собак, протестированных в этом исследовании, у 50% животных возраста 9,4(±3,3) лет была выявлена катаракта [10]. Вильямс с коллегами также показали, что начало развития ядерного склероза и катаракты у кошек начинается примерно в возрасте 7-9 лет. Среди 2000 кошек, протестированных в этом исследовании, у 50% животных возраста 12,7(±3,4) лет была выявлена катаракта. У кошек с диагностированным диабетом та же картина наблюдалась в возрасте 5,6(±1,7), а у кошек, ранее перенесших кризы обезвоживания, - в возрасте 9,9(±2,5) лет [11].

Ядерным склерозом и в медицине человека, и в ветеринарии считают прогрессирующее возрастное помутнения хрусталика. Изменение прозрачности хрусталика считается динамичным явлением у стареющих людей, прогрессирующим от ядерного склероза до старческой катаракты [7]. В ветеринарной медицине ядерный склероз - это постоянное расстройство зрения у собак старше 6-7 лет. Хотя клиническая картина и скорость прогрессирования возрастного помутнения глаз у собак могут варьироваться. У них, как правило, наблюдается увеличение ядерной опалесценции, а также помутнение ядра взрослого хрусталика, начиная с точечной формы и кончая поперечнополосатой. Эти изменения обычно развиваются одновременно с ядерным склерозом или на его фоне [6, 10].

Люди, страдающие ядерным склерозом / ядерной катарактой, обычно жалуются на зрительные нарушения, возникающие как результат миопического сдвига (из-за затвердения ядра хрусталика), на снижение контрастности зрительного восприятия предметов (в особенности - предметов слабой контрастности), на блики и на снижения остроты зрения [6]. Миопический сдвиг хрусталика, вызванный предположительно изменениями рефракционного статуса склеротического ядра хрусталика, был зарегистрирован у стареющих собак [12]. Этот сдвиг, предположительно, влияет на остроту зрения животных [13]. Возможно, что у возрастных собак происходят и другие зрительные изменения, однако обнаружить менее выраженные зрительные нарушения, особенно у малоактивных собак, оказалось достаточно непросто [6].

Проблемы со зрением у собак

Нарушение зрения у людей можно изучать, используя разные методы, в том числе таблицы проверки зрения и получение обратной связи (ответов) от испытуемых. Нарушение зрения у животных изучать достаточно сложно. В наших недавних исследованиях была использована новая методика оценки здоровья глаз у собак.

Зрительные нарушения: возрастное снижение остроты зрения у соба

Недавно нами было проведено исследование на предмет определения, является ли шкала помутнения хрусталика глаза Тобиаса пригодной для мониторинга связанных со старением склеротических изменений, проходящих в хрусталике с течением времени. Тестирование глаз проводилось ветеринарным офтальмологом, а показатели помутнения хрусталика оценивались двумя ветеринарами независимо на каждом глазу 18 здоровых собак породы бигль (средний возраст 6,48(±0,30) лет: 7 кастрированных самцов и 11 стерилизованных самок) и 27 собак породы лабрадор-ретривер (средний возраст 8,29(±0,82) лет: 14 кастрированных самцов и 13 стерилизованных самок). В течение пяти лет производилась ежегодная повторная оценка помутнения хрусталика и размеров точек, отражающих свет от карманного фонарика, на передней (La) и на задней (Lb) поверхности хрусталика. Такие оценки помогают определить, насколько рассеянным может восприниматься входящий источник света, когда он поступает через заднюю поверхность хрусталика. В реальной жизни высокая степень рассеянности света, поступающего от единственного источника, является показателем размытости зрительного образа. Статистические оценки проводились при помощи повторных анализов с использованием ковариации. Ковариантом был начальный возраст тестируемых собак.

Собаки продемонстрировали значительное увеличение показателя помутнения хрусталика, а также размеров отражающих точек с течением времени (Р<0,05) (Рис.1 и рис. 2А и 2Б). Не было выявлено существенной разницы в скорости прогрессирования помутнения хрусталика в зависимости от породы собак. У лабрадоров среднее увеличением составило 0,33(±0,14) ед. в год, а у биглей - 0,28(±0,15) ед. в год. В течение пяти лет у лабрадоров размеры отражающей точки увеличились с ~1 мм до~2 мм на внешней стороне хрусталика и с ~1,5 мм до 3 мм на внутренней поверхности; а у биглей эти увеличения составили соответственно от ~0,5 мм до 1,5 мм и от ~1,0 мм до ~2,5 мм. Удвоение размера отражающих точек в течение пяти лет может свидетельствовать о том, что вследствие старения хрусталика поступающий свет все более рассеивается, поэтому прямым результатом таких изменений может становиться размытое зрение.


Рис.1. Оценка изменения помутнения хрусталика в течение 5 лет
В течение пяти лет производили наблюдение за 18 здоровыми собаками породы бигль (средний начальный возраст 6,48±0,30 года; из них:7 кастрированных самцов и 11 стерилизованных самок) и 27 собаками породы лабрадор-ретривер (средний начальный возраст 8,29±0,82 года; из них:14 кастрированных самцов и 13 стерилизованных самок). У испытуемых собак ежегодно проводилась оценка степени помутнения хрусталика с помощью оценочной шкалы Тобиаса. Статистические данные были получены с использованием метода повторного анализа измерений. Ковариантом служил возраст собак в начале исследования.
a и b: Различия между более поздними годами и 1-м годом;
Статистическое значение при р


Рис.2а Изменение размера отражающей точки хрусталика глаза у лабрадоров в течение пяти лет
Вертикальная ось: Размер La и Lb (мм). Горизонталь: Возраст собак (в годах).
Lb – на задней оболочке; La – на передней оболочке


Рис.2b Изменение размера отражающей точки хрусталика глаза у биглей в течение пяти лет
Вертикальная ось: Размер La и Lb (мм). Горизонталь: Возраст собак (в годах).
La – на передней оболочке; Lb – на задней оболочке

Рис.2а и 2b. Линейные корреляции между La (размером отражающей точки переднего хрусталика), Lb (размером отражающей точки заднего хрусталика) и возрастом собак были проанализированы с помощью SAS. Значимая корреляция между La и Lb к возрасту у обеих пород; r=0,67 (La) и r=0,77 (Lb) для лабрадоров; r=0,58 (La) и r=0,72 (Lb) для биглей соответственно. Статистическая значимость при р

Нарушение зрения: изменение аномалии рефракции с возрастом

Некоторые из наиболее объективных методов оценки, которые уже применялись в исследованиях, проводимых на людях, могут быть адаптированы к исследованиям зрения домашних животных-компаньонов.

Одним из таких методов можно считать использование авторефрактора для проверки наличия аномалий рефракции у младенцев и детей младшего возраста, которые еще не умеют хорошо общаться. Ручной авторефрактор SureSight идеален для исследования зрения инвалидов, маленьких детей, а также в других случаях, когда имеются трудности в общении (например, языковой барьер). Этот авторефрактор имеет подсветку и звуковые сигналы. Он привлекает внимание испытуемых и не предполагает их активного сотрудничества с исследователем [14, 15].

Нами было проведено пилотное исследование по оценке возможности использования этого авторефрактора для проверки зрения собак. В ходе исследования сферическая эквивалентная аномалия рефракции была измерена с помощью ручного авторефрактора (WelchAllyn SureSight) у 9 собак породы бигль (возраст 1-14 лет). Было выполнено пять измерений состояния каждого глаза при непрямом и при прямом освещении (Рис.3 а-d). Измерения повторялись в течение шести недель три раза в неделю, причем в разные дни для каждой собаки. Эксперимент с непрямым освещением проводился в условиях, когда свет поступал из соседней комнаты в темную комнату, где в это время находились испытуемые собаки, попадая им прямо в глаза. Эксперимент с прямым освещением проводился в условиях, когда свет поступал из соседней комнаты в освещенную комнату, где в это время находились испытуемые собаки, попадая им прямо в глаза. Сначала глаза собак тестировали при непрямом освещении, а затем - при прямом освещении в той же самой обстановке. Метод непараметрической статистики использовался для выявления различий между условиями освещения, днями испытаний, а также между глазами собак. Наличие и степень связи результатов визуальных измерений с возрастом собаки оценивали с применением корреляция Спирмена.


Рис.3а Аномалия рефракции в правом глазу при прямом освещении
Вертикальная ось: Сферический эквивалент. Горизонталь: Возраст собак (в годах).


Рис.3b Аномалия рефракции правого глаза при непрямом освещении
Вертикальная ось: Сферический эквивалент. Горизонталь: Возраст собак (в годах).

Рис. 3a-d. У 9 собак породы бигль (возраст 1-14 лет) были проведены измерения сферической эквивалентной аномалии рефракции с помощью ручного авторефрактора (WelchAllyn SureSight). Измерения проводились как при непрямом, так и при прямом освещении. Всего в каждом освещении было произведено по 5 измерений на каждом из глаз каждой собаки. У каждой собаки измерения повторяли в три разных дня (1-3-й день теста) в течение шести недель. Условия непрямого освещения достигались при поступлении света из соседней комнаты в темную комнату, где находились собаки. Животных размещали так, чтобы свет из соседнего помещения попадал им в глаза. Условия прямого освещения достигались при поступлении света из соседней комнаты в освещенную комнату, где находились собаки.

Глаза животных сначала испытывались при непрямом освещении, а затем при прямом освещении в той же самой обстановке. Для выявления различий между условиями освещения и днями испытаний, а также между глазами собак использовались методы непараметрической статистики. Соотнесенность результатов визуальных измерений с возрастом оценивалась при помощи Корреляция Спирмена.

Значимые корреляции зафиксированы между аномалией рефракции и возрастом в обоих условиях освещения (r=-0,48 и -0,73 при прямом и непрямом освещении; Р

Не было зафиксировано разницы для ежедневных или внутриглазных измерений. Статистическая значимость при р

Было достоверно установлено, что бигли демонстрировали миопический сдвиг с возрастом (средний сферический эквивалент колебался в пределах до -3,00 диоптрий). Результаты эксперимента позволяют предположить, что, чем старше становится собака, тем более выражены у нее признаки близорукости (r=-0,48 и -0,73 при прямом и косвенном освещении соответственно; Р<0,05 в обоих случаях).При изменении условий освещения от непрямого к прямому более молодые собаки демонстрировали способность к большим изменениям аккомодации, что указывает на большую гибкость их хрусталика (r=-0,50, p<0,05).Результаты проведенного нами пилотного исследования показывают, что ручную портативную технику, а именно авторефрактор, используемый для проверки зрения человека, можно успешно применять для проверки зрения собак, поскольку этот прибор удобен, чувствителен к условиям освещения и подходит для многократного использования.

Можно ожидать, что миопический рефракционный сдвиг способен с возрастом нарушать нормальные зрительные функции собак. У принимавших участие в нашем исследовании собак старшего возраста (животные в возрасте 10,2 и 13,7 лет, с выявленным у них умеренным и прогрессирующим ядерным склерозом) наблюдался миопический сдвиг от -2 до -3 диоптрий.

Как показали Офри с коллегами, это может оказаться функционально значимым [16]. Эти ученые провели исследования с участием подготовленных к полевым испытаниям собак породы ретривер [16]. Всего было протестировано 8 собак: 7 лабрадоров-ретриверов и 1 чесапик-бэй-ретривер. Собакам давались команды находить цели на расстоянии 150 ярдов. Каждая собака принимала участие в трех испытаниях. В глаза собак в случайном порядке были вставлены контактные линзы либо без диоптрий (0), либо +1.50 - , либо +3.00-диоптрийные. В результате эксперимента было установлено, что собаки, в чьи глаза были вставлены бездиоптрийные линзы, тратили меньше времени на поиск и нахождение целей, чем собаки, у которых в глазах были линзы с диоптриями. В то же время, собаки с линзами +1.50 -D не показали существенных различий в скорости нахождения цели по сравнению с теми животными, у которых были линзы +3.00-D. Интересно, что судьи, которые знали о диоптрийной разнице установленных линз, присваивали самые высокие баллы собакам с бездиоптрийными линзами и самые низкие баллы - собакам с линзами +3.00-D. Авторы эксперимента пришли к выводу, что даже легкая миопическая расфокусировка , такая как-1,5-D, оказывает значительное негативное влияние, причем, как на субъективные, так и на объективные оценки деятельности собак [16].

Мутный хрусталик у пожилых собак может больше походить на ядерную/старческую катаракту человека, чем считалось ранее. Оказывается, что помутнение хрусталика у собак, так же как и у людей, может привести к аналогичным нарушениям зрения, таким как нечеткость зрительного образа и аномалия рефракции, что может негативно сказаться на их повседневной деятельности. Что касается возможных механизмов развития возрастной катаракты, принято считать, что важным фактором, как в ее начальном развитии, так и в дальнейшем прогрессировании, является повреждение хрусталика окислительного характера [16].

Антиоксиданты, полезные для глаз человека

Сбалансированное питание считается неотъемлемой частью хорошего ухода за глазами. Большинство глазных заболеваний являются результатом окислительного повреждения и / или воспаления, при которых происходит образование свободных радикалов, синглетного кислорода и активных форм кислорода, приводящих к возникновению различных глазных расстройств [17].

Существуют подтвержденные научные данные о том, что такие питательные вещества, как лютеин, зеаксантин, омега-3 жирные кислоты (эйкозапентаеновая кислота [ЭПК] и докозагексаеновая кислота [ДГК]), витамины и минералы, могут выполнять защитную функцию в борьбе с нарушениями зрения, имеющими возрастной характер [2, 3, 18-21]. Опубликованные в 2001 году результаты Исследования возрастных заболеваний глаз (AREDS1) - масштабного клинического исследования, спонсируемого Национальным институтом глаза, показали, что повышение уровней антиоксидантов и цинка способно снижать риск прогрессирования ВМД на 25% и риск умеренной потери зрения на 19% [2] Формула добавки, предложенная в ходе AREDS, предполагает содержание в ней 500 мг витамина С, 400 МЕ витамина Е, 15 мг бетакаротина,80 мг цинка и 2 мг меди [2].

Основываясь на результатах AREDS1, Национальный институт глаза инициировал в 2006 году AREDS2. По результатам этого исследования прежняя формула добавки получила некоторые изменения за счет введения в нее 10 мг лютеина,2 мг зеаксантина, 1000 мг Омега-3 жирных кислот (650 мг ЭПК и 350 мг ДГК) и 25 мг цинка, а также удаления из нее бета-каротина. Результаты исследования, представленного в 2013 году, показали, что модифицированная добавка оказывает хорошее защитное действие на прогрессирование ВМД [3].

Лютеин, зеаксантин и бета-каротин относятся к семейству фитонутриентов, известных как каротиноиды. Лютеин и зеаксантин - это желтые растительные пигменты, которыми особенно богата такая зелень, как шпинат или капуста. Бета-каротин - это оранжевый растительный пигмент, которым богаты оранжевые фрукты и овощи, такие как морковь, тыква и сладкий картофель. В нашем организме бета-каротин необходим для образования витамина А, который нужен сетчатке для улавливания света и преобразования его в электрические сигналы. На сетчатке и в хрусталике глаза лютеин и зеаксантин способны выступать в роли направленных против повреждающего, высокоэнергетического синего и ультрафиолетового света антиоксидантов.

Синий свет является самой высокоэнергетической формой видимого света и индуцирует фотоокислительные повреждения, порождая активные формы кислорода. Лютеин и зеаксантин совместно защищают фоторецепторные клетки, а также нервные ткани головного мозга от повреждения активными формами кислорода. Они тесно связаны с омега-3 жирными кислотами, которые также присутствуют в большом количестве в нервных клетках, и защищают эти легко повреждаемые жиры от окисления. Было показано, что потребление и сывороточный уровень лютеина находятся в обратной связи с риском развития глазных расстройств, включая ВМД и катаракту [22, 23]. Длительное добавление в организм человека таких каротиноидов, как лютеин, зеаксантин и астаксантин, способствует сохранению хорошей работоспособности глаз и остроты зрения, контрастности зрительных восприятий и нормального сумеречного зрения [2, 3, 18, 21].

Витамин А является незаменимым жирорастворимым витамином, обладающим антиоксидантными свойствами. Он наиболее известен своей способностью предотвращать слепоту за счет образования родопсина. Этот фотопигмент отвечает за сумеречное зрение. Важную роль в защите глаз играют витамины С и Е, также обладающие антиоксидантными свойствами. Важным питательным веществом, выступающим в роли кофактора для более 100 ферментов, является цинк. Этот элемент также присутствует в высоких концентрациях на сетчатке и, как уже было доказано, способствует сохранению нормального сумеречного зрения. Цинк необходим и для усиления активности десятков ферментов, важных для здорового зрения [17, 24].

Антиоксиданты для собак

Есть все основания предполагать, что антиоксиданты, полезные для глаз человека, будут также полезны для глаз собак или кошек. Чтобы проверить правильность этого предположения, мы провели исследование по оценке влияния антиоксидантных добавок, разработанных для собак, на функцию их глаз, измерив ее с помощью электроретинографии (ЭРГ) и методом определения сферической эквивалентной аномалии рефракции.

Для проведения исследования нами были подобраны по возрасту и полу 12 собак породы бигль в возрастном диапазоне от 6 до 8 лет. Все животные на момент начала исследования имели нормальное зрение, что было установлено при помощи проведения непрямой офтальмоскопии и биомикроскопии. В течение шести месяцев собакам рандомно назначался режим кормления с ежедневной добавкой антиоксидантов или без нее. Контрольная диета была разработана в соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к питанию животных Ассоциацией американских официальных контролеров, ответственных за проверку кормов (AAFCO). Добавка к рациону включала в себя смесь антиоксидантов, известных своей пользой для здоровья глаз человека. В нее входили основные каротиноиды (20 мг лютеина, 5 мг зеаксантина, 20 мг бета-каротина, 5 мг астаксантина), а также 500 МЕ витамина Е и 180 мг витамина С.

Как в начале эксперимента, так и в конце периода приема собаками антиоксидантных добавок для проведения электроретинографии (ЭРГ) использовалась портативная мини электроретинография (ЭРГ) Ганцфельда в соответствии с автоматизированным и стандартизированным собачьим протоколом ЭРГ 25,26. Для измерения погрешности преломления света в условиях непрямого освещения в начале эксперимента и в конце периода приема собаками антиоксидантных добавок использовался ручной авторефрактор.

У всех собак из группы дополнительного кормления наблюдалось увеличение всех амплитуд ЭРГ а-волны, а у собак из контрольной группы таковых увеличений не наблюдалось. У всех собак из группы дополнительного кормления в отличие от собак контрольной группы были также зафиксированы значительные увеличения скотопических высоких и фотопических одиночных вспышечных конусов (Р<0,05, для обеих записей) в ЭРГ реакциях (Рис.4). Что касается амплитуд b-волны, то здесь наблюдалось аналогичное усиление реакции, а также значительное улучшение в ответах на скотопическую стимуляцию светом высокой интенсивности (Р<0,05), а также на фотопическую одиночную вспышку и мерцание с частотой 30 Гц (Р<0,01, для обеих записей) (Рис.5).


Рис.4 Измерения амплитуды а-волны в ходе исследования функции сетчатки глаза методом электроретинографии.
Вертикальная ось: Разность амплитуд а-волны (после предварительной обработки) (МВ).
Горизонталь: Условия освещения в соответствии с протоколом проведения ЭРГ.
Control - контрольная группа; Treatment - экспериментальная группа.


Рис.5 Измерения амплитуды b-волны в ходе исследования функции сетчатки глаза методом электроретинографии.
Вертикальная ось: Разность амплитуд b-волны (после предварительной обработки) (МВ).
Горизонталь: Условия освещения в соответствии с протоколом проведения ЭРГ.
Control - контрольная группа; Treatment - экспериментальная группа.

Как на Рис. 4, так и на рис. 5 показаны условия освещения в соответствии с протоколом ЭРГ:
S: Скотопическое состояние
S1-S5: Скотопическое состояние с увеличением интенсивности света
Ssd: Скотопическое состояние со стандартной интенсивностью света
Sh: Скотопическое состояние с высокой интенсивностью света
П: Фотопические условия
ПК: Фотопическое состояние для конуса
Pfl: Фотопическое состояние - мерцающий свет
Статистический анализ проводился с помощью критерия сравнения изменений (После-До) (n=6 в каждой группе лечения).
Статистическая значимость при:* р

Скотопические высокие конусы помогают оценить функции фоторецептора стержня в условиях темноты; фотопические одиночные вспышечные конусы - оценить функции фоторецептора конуса в условиях освещения; мерцание с частотой 30 Гц помогает оценить функции как конусных, так и стержневых фоторецепторов в условиях освещения [25].

Исследование функции сетчатки глаза с использованием ЭРГ-записей скотопических и фотопических реакций показало разные степени улучшения реакций у собак, получавших антиоксидантную добавку, по сравнению с собаками из контрольной группы. Это указывает на то, что с помощью антиоксидантных добавок даже у здоровых собак с нормальным зрением может быть достигнуто улучшение работы сетчатки.

Мы также наблюдали некоторую разницу в изменениях аномалий рефракции у животных двух групп. Объединив данные проверки зрения всех собак контрольной группы, мы установили, что в течение шестимесячного периода исследования у этих собак изменение аномалии рефракции составило -0,56, тогда как у собак, получавших антиоксидантную добавку, оно составило лишь -0,13 (Р=0,0495) (Рис.6).


Рис. 6 Изменение аномалии рефракции после шести месяцев кормления добавками
Горизонталь: правый глаз до, правый глаз после, левый глаз до, левый глаз после, изменение (до – после)
Вертикальная ось: Сферический эквивалент погрешности преломления

Рисунок 6. Показания правого и левого глаза до начала применения добавок и после завершения курса их применения (n=6 глаз на группу).
Изменение показателей обоих глаз (левого и правого глаз вместе, n=12 глаз в группе) от начала применения добавок и до завершения курса их применения.
Статистический анализ проводился по совокупным данным всех протестированных глаз (n=12 в группе) методом сравнения изменений (После-До) между двумя курсами.
* Статистическая значимость при р

Собаки, так же как и люди, испытывают функциональное снижение работы сетчатки и ухудшение зрения с возрастом, вот почему антиоксидантные добавки могут оказаться полезным и эффективным средством в долгосрочном сохранении зрения животных и улучшении функций их глаз.

Выводы

Зрение имеет большое значение для хорошего качества жизни домашних животных. Однако и собак, и у кошек часто встречаются возрастные проблемы со зрением. Возрастные склеротические изменения, происходящие с их глазами, проявляются в помутнении хрусталика и увеличении размеров отражающих точек хрусталика, что указывает на снижение четкости зрительного восприятия. Также происходит увеличение аномалии рефракции в сторону миопического сдвига. Названные изменения могут приводить к нарушениям зрения, затрудняющим нормальную активность собак и кошек. Проведенное нами исследование кормления собак антиоксидантными добавками к рациону кормления в течение 6 месяцев показало, что антиоксиданты, полезные для здоровья глаз человека, способны улучшать функцию сетчатки (как видно из результатов ЭРГ тестирования), а также замедлять смещение аномалий рефракции. Таким образом, полученные нами результаты исследования подтвердили наши гипотезы о том, что использованные в добавках антиоксиданты приносят пользу глазам собак и кошек, улучшая их зрительные функции и работу сетчатки.

Выражение признательности

Автор хотел бы поблагодарить всех сотрудников за их существенный вклад в различные аспекты представленной здесь исследовательской работы. Особая благодарность - доктору Сесилу Муру за все результаты обследования глаз; доктору Джеймсу Мрквике и доктору Кэролин Капп - за оценку помутнения хрусталика глаза; доктору Джанет Джексон и доктору Стюарту Ричеру - за новые методы и методики; доктору Кристине Нарфстром - за измерения ЭРГ; Уэнделлу Керру и Сюэмэй Си - за проведение статистического анализа; а также специалистам по уходу за домашними животными - за проведение различных исследований и тестов, особенно Джерому Эрнандесу, Николасу Уайтингу, Гарольду Кингу, Дину Харринг, Дженнифер Дэвис, Холли Хендрикс и Ребекке Пири.
Особую благодарность выражаю доктору Дороти Лафламм за критический обзор этой статьи.


Список литературы:

  1. Всемирная организация здравоохранения. Нарушение зрения и слепота. 2013.
  2. A randomized, placebo-controlled, clinical trial of high-dose supplementation with vitamins C and E, beta carotene, and zinc for age-related macular degeneration and vision loss: AREDS report no. Arch Ophthalmol. 8.2001 Oct;119(10):1417-36. doi: 10.1001/archopht.119.10.1417.
  3. Chew EY, Clemons TE, Sangiovanni JP, and co-author. Secondary analyses of the effects of lutein/zeaxanthin on age-related macular degeneration progression: AREDS2 report No. 3. JAMA Ophthalmol. 2014 Feb;132(2):142-9. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2013.7376.
  4. Tobias G, Tobias TA, Abood SK, Hamor RE, Ballam JM (1998) Determination of age in dogs and cats by use of changes in lens reflections and transparency. Am J Vet Res 59: 945–950. pmid:9706196.
  5. Tobias G, Tobias TA, Abood SK, Hamor RE, Ballam JM (1998) Determination of age in dogs and cats by use of changes in lens reflections and transparency. Am J Vet Res 59: 945–950. pmid:9706196.
  6. Davidson MG, Nelms S.R. (2007) In: Gelatt KN, editor. Veterinary Ophthalmology pp. 859–887.
  7. Berliner ML (1966) Nuclear cataract. Biomicroscopy of The Eye: Hafner Publishing Co. pp. 1147–1153.
  8. Chylack L.T. KPM (2000) Principles and Practice of Ophthalmology. In: Albert DJF, editor. pp. 227–234.
  9. Tobias G, Tobias TA, Abood SK, Hamor RE, Ballam JM (1998) Determination of age in dogs and cats by use of changes in lens reflections and transparency. Am J Vet Res 59: 945–950. pmid:9706196.
  10. . Williams DL, Heath MF, Wallis C. Prevalence of canine cataract: Preliminary results of a cross-sectional study. Vet Ophthalmol. 2004;7(1):29-35.
  11. . Williams DL, Heath MF. Prevalence of feline cataract: results of a cross-sectional study of 2000 normal animals, 50 cats with diabetes and one hundred cats following dehydrational crises. Vet Ophthalmol. Sep-Oct 2006;9(5):341-9.
  12. . Murphy CJ, Zadnik K, Mannis MJ (1992) Myopia and refractive error in dogs. Invest Ophthalmol Vis Sci 33: 2459–2463. pmid:1634344.
  13. . Miller PE, Murphy CJ (1995) Vision in dogs. J Am Vet Med Assoc 207:1623–1634.
  14. . Steele G, Ireland D, Block S (2003) Cycloplegic autorefraction results in pre-school children using the Nikon Retinomax Plus and the Welch Allyn SureSight. Optom Vis Sci 80: 573–577. pmid:12917576.
  15. . Ying GS, Maguire M, Quinn G, Kulp MT, Cyert L, et al. (2011) ROC analysis of the accuracy of Noncycloplegic retinoscopy, Retinomax Autorefractor, and SureSight Vision Screener for preschool vision screening. Invest Ophthalmol Vis Sci 52: 9658–9664. pmid:22125281.
  16. . Ofri R, Hollingsworth SR, Groth A, Motta MJ, Doval JH, et al. (2012) Effect of optical defocus on performance of dogs involved in field trial competition. Am J Vet Res 73: 546–550. pmid:22452502.
  17. . Taylor A, Jacques PF, Epstein EM (1995) Relation among aging, antioxidant status and cataract. Am J Clin Nutr 62[6 Suppl]:1439S–1447S.
  18. . Parisi, V, Tedeschi, M, Gallinaro, G, et al. (2008) Carotenoids and antioxidants in age-related maculopathy Italian study: multifocal electroretinogram modifications after 1 year. Ophthalmology 115, 324–333.
  19. . Piermarocchi, S, Saviano, S, Parisi, V, et al. (2012) Carotenoids in age-related maculopathy Italian study (CARMIS): two-year results of a randomized study. Eur J Ophthalmol 22, 216–225.
  20. . Richer, S, Stiles, W, Statkute, L, et al. (2004) Double-masked, placebo-controlled, randomized trial of lutein and antioxidant supplementation in the intervention of atrophic age-related macular degeneration: the Veterans LAST study (Lutein Antioxidant Supplementation Trial). Optometry 75, 216–230.
  21. . Richer, SP, Stiles, W, Graham-Hoffman, K, et al. (2011) Randomized, double-blind, placebo-controlled study of zeaxanthin and visual function in patients with atrophic age-related macular degeneration: the Zeaxanthin and Visual Function Study (ZVF) FDA IND #78, 973. Optometry 82, 667–680.
  22. . Brown, L, Rimm, EB, Seddon, JM, et al. (1999) A prospective study of carotenoid intake and risk of cataract extraction in US men. Am J Clin Nutr 70, 517–524.
  23. . Mares-Perlman, JA, Fisher, AI, Klein, R, et al. (2001) Lutein and zeaxanthin in the diet and serum and their relation to age-related maculopathy in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Am J Epidemiol 153, 424–432.
  24. . Chew EY (2013) Nutrition effects on ocular diseases in the aging eye. Invest Ophthalmol Vis Sci 54(14):ORSF42–47.
  25. . Katz, ML, Coates, JR, Cooper, JJ, et al. (2008) Retinal pathology in a canine model of late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis. Invest Ophthalmol Vis Sci 49, 2686–2695.
  26. . Narfstrom, K, Ekesten, B, Rosolen, SG, et al. (2002) Guidelines for clinical electroretinography in the dog. Doc Ophthalmol 105, 83–92.