Меню Закрыть

Эпидемия близорукости охватывает земной шар.

Пандемия COVID-19 изменила не только то, как дети учатся и видят мир. Она изменила форму их глазных яблок.

По мере того, как реальные классы и игровые площадки уступали место виртуальным собраниям и цифровым устройствам, количество времени, которое дети тратили, сосредоточившись на экранах и других близлежащих объектах, росло, а время, которое они проводили на свежем воздухе, резко сокращалось. Этот сдвиг привел к заметным изменениям в анатомии детей: их глазные яблоки удлинились, чтобы лучше справляться с задачами при близорукости.

Исследование за исследованием в регионах от Европы до Азии документировали это изменение. Один анализ, проведенный в Гонконге, даже сообщил о почти удвоении частоты патологического растяжения глазных яблок среди шестилетних детей по сравнению с уровнем до пандемии.

Такое удлинение улучшает четкость изображений крупным планом на сетчатке, светочувствительном слое в задней части глаза. Но из-за этого удаленные объекты также кажутся размытыми, что приводит к состоянию, известному как миопия, или близорукость. И хотя корректирующие очки обычно могут решить проблему, позволяя детям, например, видеть классную доску или читать на расстоянии, тяжелая близорукость может привести к более серьезным осложнениям, таким как отслойка сетчатки, дегенерация желтого пятна, глаукома и даже постоянная слепота.

Показатели близорукости стремительно росли задолго до пандемии COVID-19. Широко цитируемые прогнозы середины 2010-х годов предполагали, что к середине столетия миопией будет страдать половина населения земного шара (см. “Рост распространенности”), что фактически удвоит уровень заболеваемости менее чем за четыре десятилетия (см. ‘Затрагивает все возрасты’). Сейчас эти тревожные прогнозы кажутся слишком скромными, говорит Нилам Павар, детский офтальмолог из глазной больницы Аравинд в Тирунелвели, Индия. “Я не думаю, что она удвоится”, – говорит она. “Она утроится”. Исследования уже указывают на простое решение для сдерживания этой волны: больше занятий на свежем воздухе в детском возрасте, когда наиболее вероятно возникновение изменений в структуре глаз.

Рандомизированные исследования, проведенные в Восточной Азии, показали, что примерно один дополнительный час отдыха на свежем воздухе ежедневно может заметно снизить частоту близорукости. Но оказалось трудным последовательно внедрять такие изменения, особенно в обществах с сильным акцентом на академические достижения или в городских районах с ограниченным доступом к безопасным зеленым насаждениям. “Заставить детей выходить на улицу – непростая задача”, – говорит Натан Конгдон, офтальмолог Королевского университета в Белфасте, Великобритания, проработавший в Китае почти 20 лет.

Поэтому вместо этого исследователи работают над тем, чтобы сделать внешние помещения встроенными — стеклянные классы, специальные осветительные приборы, обои на природную тематику и светоизлучающие очки — вмешательства, которые не требуют пересмотра поведения детей, систем образования или методов воспитания. Они также изучают другие световые и фармацевтические вмешательства.

Некоторые из этих подходов многообещающи. Но когда дело доходит до их тестирования, возникает камень преткновения: исследователи не до конца понимают, что именно в воздействии наружного воздуха помогает предотвратить близорукость. Клинические испытания все еще носят предварительный характер, и многие исследования на животных остаются безрезультатными.

Более глубокое понимание помогло бы ученым разработать более эффективные методы лечения, говорит Кристин Вильдсоет, окулист Калифорнийского университета в Беркли. “Потому что, как только мы узнаем ключевые особенности, – говорит она, “ тогда мы сможем перенести некоторые из них в помещение”.

Стоп-сигналы

По мере развития глаза он постоянно корректирует свою форму в ответ на определенные визуальные сигналы. Если эти сигналы указывают на то, что глаз слишком короткий, он растягивается, чтобы сфокусировать объекты. И наоборот, если глаз становится слишком длинным, он получает сигналы ‘стоп’, которые имеют решающее значение для предотвращения близорукости.

Источник этих сигналов остановки был предметом многочисленных дискуссий в сообществе исследователей близорукости. Исследования на обезьянах, древесных землеройках и курах — всех распространенных моделях на животных для исследования близорукости — указали на выброс нейромедиатора дофамина в задней части глаза в качестве вероятного триггера. Считается, что количество нейротрансмиттеров увеличивается в ответ на высокий уровень внешней освещенности, который наблюдается в залитой солнцем местности.

Но альтернативная теория утверждает, что защитные преимущества пребывания на открытом воздухе могут быть в меньшей степени связаны со светом, а в большей – с моделями размытости, наблюдаемыми на сетчатке в различных визуальных средах.

Визуальный ландшафт на открытом воздухе богат и текстурирован, и его элементы обычно просматриваются с таких больших расстояний, что огромное количество деталей сливается в более однородное изображение. Такая равномерность фокусировки – это то, что заставляет глаз перестать расти, утверждает Ян Флиткрофт, детский офтальмолог Ирландского центра глазных исследований в Дублине. “Эффективный сигнал остановки – это когда вся сетчатка видит четкое изображение”, – говорит он.

Напротив, внутренние пространства заполнены нагромождением предметов на разном расстоянии, окруженных плоскими стенами, в которых обычно отсутствуют детали. Такие состояния требуют постоянной корректировки фокуса, что, по словам Флиткрофта, лишает сетчатку необходимых сигналов остановки для регулирования здорового роста глаз.

Выход на улицу приносит пользу как от яркого солнечного света, так и от обогащенных визуальных впечатлений от широко открытых пространств — с бонусом в виде физической активности и улучшения самочувствия в придачу. Но лишь в нескольких местах удалось побудить детей чаще выходить на улицу.

В 2010 году чиновники общественного здравоохранения Тайваня представили программу под названием “Тянь-Тянь 120”, что означает “каждодневные 120”, которая поощряет как минимум два часа ежедневных занятий на свежем воздухе. Широко известно, что удалось обуздать быстро растущие показатели близорукости в регионе.

И хотя во время пандемии на Тайване наблюдался незначительный рост случаев близорукости, этот всплеск был существенно меньше, чем наблюдался в других частях Восточной Азии в то время, согласно данным, собранным Пей-Чанг Ву, хирургом сетчатки и специалистом по близорукости в Мемориальной больнице Гаосюн Чанг Гун на Тайване. Более того, программа активного отдыха, похоже, не повлияла на результаты тестов учащихся по математике, чтению или естественным наукам, которые остаются одними из самых высоких в мире.

Для некоторых смысл ясен: когда дело доходит до поощрения большего количества времени, проведенного на свежем воздухе, “широкомасштабное внедрение сейчас кажется осуществимым и, вероятно, увенчается успехом”, — говорит Иэн Морган, исследователь близорукости из Австралийского национального университета в Канберре – если бы только больше правительств были готовы скорректировать свои образовательные программы для этого.

Однако до тех пор Тайвань остается исключением. В других регионах Азии, где показатели близорукости одни из самых высоких в мире, не было отмечено аналогичных широкомасштабных успехов, и большинство регионов по-прежнему отдают приоритет лечению близорукости, а не мерам общественного здравоохранения по ее профилактике. “Безусловно, в настоящее время большое внимание уделяется клиническим вмешательствам”, – говорит Морган.

Это побудило многих офтальмологов искать обходные пути, которые имитировали бы преимущества пребывания на свежем воздухе в закрытых помещениях.

Многие стратегии основаны на свете. Исследование, проведенное в 2015 году, показало, что оснащение классов потолочными светильниками ярче обычного, а также усиленными лампами для классной доски значительно снизило заболеваемость близорукостью среди учащихся начальной и средней школы на северо-востоке Китая – с 10% до всего лишь 4% за один год.

Другие подходы направлены на то, чтобы пропускать больше естественного света в учебные помещения, используя стекло и сталь для создания “светлых классных комнат”. Они заслужили высокую оценку студентов и преподавателей. Но, по словам Конгдона, который руководил одной из таких работ на юге Китая, высокие затраты, связанные со строительством, в сочетании со строгими строительными нормами, принятыми после разрушительного землетрясения 2008 года, в результате которого рухнули многочисленные школьные здания, сделали эту концепцию непрактичной.

Освещая путь

Альтернативный метод включает подачу света непосредственно в глазное яблоко – хотя исследователи расходятся во мнениях о том, какая длина волны света наиболее полезна и почему.

В Австралии исследователи провели пилотные исследования со специализированными очками для “светотерапии”, которые излучают сине-зеленый свет, часть естественного спектра солнечного света. Хотя эти устройства продаются для устранения смены часовых поясов и улучшения качества сна, они напоминают очки с козырьком из ” Звездного пути” и на ранних стадиях показали многообещающие результаты в борьбе с близорукостью, вызывая временные изменения в некоторых измерениях зрения, связанные со снижением риска близорукости. Долгосрочные преимущества пока не ясны, отмечает Скотт Рид, окулист Квинслендского технологического университета в Брисбене, Австралия, который руководил одним из исследований. Но, по его словам, “здесь определенно есть потенциал”.

Компания по производству медицинского оборудования Dopavision, базирующаяся в Берлине, проводит испытания гарнитуры виртуальной реальности, которая подает коротковолновый синий свет в “слепую зону” – точку на сетчатке, где соединяется зрительный нерв. В глазах кроликов эта терапия вызывает значительное повышение уровня дофамина — молекулярный эффект, который может объяснить, почему в ходе экспериментальных клинических испытаний лечение показало многообещающие результаты в ограничении удлинения глазного яблока у людей. В Европе продолжаются более масштабные клинические испытания платформы, в ходе которых дети надевают наушники, играя в видеоигры.

Некоторые исследования указывают на то, что еще более короткие длины волн света являются ключевым фактором развития близорукости. Лабораторные исследования показали, что воздействие фиолетового света может замедлить или предотвратить прогрессирование миопии у мышей и цыплят. Офтальмологи из Медицинской школы Университета Кейо в Токио проверили эту идею в паре рандомизированных исследований, в которых дети с близорукостью в возрасте 6-12 лет носили специальные очки в оправе, излучающей фиолетовый свет, в течение нескольких часов каждый день. Но даже после нескольких месяцев или лет ношения стандартных очков лечение практически не повлияло на траекторию роста глазных яблок детей.

Ричард Лэнг, биолог из медицинского центра детской больницы Цинциннати в Огайо, изучающий зрительную систему и ранее сотрудничавший с командой Keio, считает, что он знает, почему очки не смогли изменить ситуацию.

Выбранная исследователями Keio длина волны — от 360 до 400 нанометров — была основана на исследованиях на мышах, но человеческий глаз может вообще не реагировать на эту часть спектра. Лэнг и его сотрудник Рафаэль Гриц, биоинженер из Университета Алабамы в Бирмингеме, изучали древесную землеройку (Tupaia belangeri), у которой зрение больше похоже на человеческое, чем у мыши, и обнаружили, что она отфильтровывает большую часть фиолетового света с длиной волны менее 400 нанометров.

Если человеческий глаз фильтрует свет таким же образом, это может объяснить, почему очки с фиолетовым светом команды Keio оказали незначительное воздействие. На чуть более длинных волнах — около 420 нанометров – Ланг и Гриц смогли воспроизвести защитные свойства фиолетового света у своих древесных землероек, и они ожидают, что наблюдают аналогичные эффекты у людей.

“Существует исключительная чувствительность к длине волны”, – говорит Гриц о неопубликованных данных tree shrew. “Я думаю, что фиолетовый свет может стать ключом к решению этой проблемы и навсегда изменить лечение и профилактику близорукости”, – добавляет он. Гриц настолько убежден в этом потенциале, что сконструировал лампу, излучающую фиолетовый свет, чтобы уберечь свою восьмилетнюю дочь от развития близорукости. Лэнг и его коллеги из детской больницы Цинциннати тестируют аналогичную систему освещения в рамках текущего рандомизированного исследования.

Видеть красным

Тем не менее, световое вмешательство, которое набирает наибольшее распространение во всем мире, сосредоточено на длинах волн на противоположном конце спектра видимого света. Лечение, известное как повторная низкоуровневая терапия красным светом, включает в себя использование настольного устройства, внешне похожего на микроскоп, которое излучает низкоинтенсивный длинноволновый лазер непосредственно в глаза пользователя.

Первоначально разработанный для лечения других заболеваний глаз, он, как полагают, работает за счет усиления кровотока в глазном яблоке — механизм, который полностью отличался бы от естественного воздействия солнечного света, вызывающего выработку дофамина.

Данные испытаний, проведенных в Китае, продемонстрировали перспективность терапии для контроля и профилактики близорукости. В годичном исследовании, проведенном в десяти начальных школах Шанхая, исследователи обнаружили, что у детей с высоким риском развития близорукости, которые получали терапию красным светом по три минуты два раза в день пять дней в неделю, вероятность ее развития была вдвое ниже, чем у тех, кто не получал терапию.

“Если мы проведем это вмешательство на красный свет, распространенность близорукости со временем существенно снизится”, – говорит Мингуан Хе, офтальмолог Гонконгского политехнического университета, который руководил исследованием. Он также является соучредителем и главным медицинским сотрудником Eyerising International, ведущего производителя аппаратов для терапии красным светом, базирующегося в Южной Ярре, Австралия.

Десятки, если не сотни тысяч детей в Китае — и меньшее количество в других странах — регулярно смотрят на приборы, излучающие красный свет, в течение трех минут каждое утро и вечер, чтобы уменьшить свою близорукость. “Это все равно что чистить зубы два раза в день”, – говорит Кайкай Цю, офтальмолог Юго-Восточной глазной больницы Фучжоу в Китае.

Семьи обычно берут устройство напрокат за пару долларов в день и проводят терапию дома. Но для того, чтобы терапия красным светом действительно стала жизнеспособным средством общественного здравоохранения для широко распространенной профилактики близорукости, технология должна стать более доступной, говорит Конгдон. “Нам нужно решение на базе школ”, – говорит он. “Если это не может быть внедрено в школах, это не решит социальную проблему”.

Специалисты по близорукости выразили обеспокоенность по поводу безопасности устройств для терапии красным светом после того, как у 12-летней девочки произошло повреждение сетчатки после использования одного из них. “Технические характеристики вызывают беспокойство”, – говорит Лиза Острин, специалист по зрению из Колледжа оптометрии Университета Хьюстона в Техасе, которая ранее в этом году стала соавтором отчета, в котором подчеркивается возможность термических повреждений глаза, вызванных терапией.

Но сторонники, с которыми выступала Природа, утверждают, что это безопасно, и Конгдон и его сотрудники планируют провести экспериментальное вмешательство в классах. Должны начаться испытания для дошкольников в Сингапуре и для учащихся начальной школы в Гонконге.

Набирает обороты еще одна профилактическая мера: препарат под названием атропин. Подобно некоторым методам лечения, основанным на освещении, это лечение также нацелено на дофамин. В прошлом году исследователи из Гонконга сообщили, что глазные капли, содержащие атропин, могут снизить частоту развития близорукости. Препарат уже широко используется для контроля прогрессирования близорукости и, как правило, имеет минимальные побочные эффекты. Тем не менее, при профилактическом лечении даже незначительные проблемы с переносимостью могут быть серьезнее, чем некоторые готовы принять.

Взгляд устремлен за горизонт

Между тем, исследование, проведенное с учащимися начальной школы в провинции Юньнань, на юго-западе Китая, указывает на совершенно иной способ подражания отдыху на свежем воздухе. Этот подход не основан на освещении, а вместо этого воссоздает натуралистичную визуальную среду, способствующую фокусировке на сетчатке.

В девяти классах города Лицзян команда, возглавляемая офтальмологом Вэйчжон Ланом из офтальмологической больницы Aier в Чанше, Китай, представила в классах обои, изготовленные на заказ, которые воспроизводят визуальную сложность и пространственные свойства природного парка с деревьями, прыгающими собаками, хлопающими крыльями воробьями и случайными бабочками. Потолок был расписан в виде голубого неба с белыми облаками, стаями чаек, парящими воздушными шарами и воздушным змеем. “Я просто старался сделать это как можно веселее”, – говорит Лан.

В неопубликованном исследовании, которое Лан планирует представить на Международной конференции по миопии в конце этого года в Санье, Китай, он и его коллеги обнаружили, что у детей, которые провели год в этих ‘классных комнатах на открытом воздухе’, удлинение глаз было гораздо меньшим, чем у тех, кто обучался в стандартных классах с белыми стенами. По его словам, у этого также есть преимущество в том, что его легко реализовать, и он показывает, что “свет – не единственная причина” полезного пребывания на открытом воздухе.

По мере накопления доказательств необходимости многочисленных вмешательств исследователи оказываются перед выбором, какой подход отдать приоритет. Или они могут выбрать один доклинический вариант, который, как уже известно, является дешевым и эффективным: поощрять больше времени проводить на свежем воздухе.

Исследователям и должностным лицам общественного здравоохранения нужно будет решить, стоит ли тратить ресурсы на имитацию внешней среды, говорит Кевин Фрик, экономист по здравоохранению из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, который является сопредседателем согласованного исследовательского комитета по близорукости Национальной академии наук, инженерии и медицины США. “Или мы хотим пойти гораздо более простым путем, – спрашивает он, – и найти полезные способы привлекать детей к прогулкам на свежем воздухе?”

“Обществу предстоит сделать фундаментальный выбор, — говорит Фрик, – и здоровье зрения детей висит на волоске.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *