W dobie narastającej pandemii krótkowzroczności, atropina o niskim stężeniu stała się „złotym standardem” w spowalnianiu progresji tej wady u dzieci. Stosowana jest ona również w Polsce, a krople do oczu z odpowiednią dawką atropiny wykonywane są aktualnie w aptekach przez farmaceutów. Na rynku niedostępne są bowiem gotowe preparaty w postaci kropli o stężeniu niższym niż 0,5% atropiny są niedostępne. Dlatego wykonywane są w aptekach jako lek recepturowy.
Jednak mimo jej powszechnego stosowania tego leku na całym świecie, precyzyjne mechanizmy wpływu różnych dawek na dynamikę źrenicy i akomodację oka nie były dotąd w pełni zbadane. Nowa publikacja naukowców z University of Houston College of Optometry rzuca nowe światło na to zagadnienie. Analizuje ona dawkozależne efekty tego leku w sposób niezwykle szczegółowy.
Krótkowzroczność to globalne wyzwanie
Krótkowzroczność przestała być jedynie wadą wzroku – stała się globalnym problemem zdrowia publicznego. Autorzy badania we wstępie swojej pracy podkreślają powagę sytuacji.
– Globalne rozpowszechnienie krótkowzroczności szacuje się w tej chwili na około 34%, a przewiduje się, iż do 2050 roku osiągnie 50%. Do tego czasu krótkowzroczność ma przyczyniać się do 27%–43% nieskorygowanych zaburzeń widzenia w populacji USA – czytamy w publikacji na łamach „Visual Psychophysics and Physiological Optics”.
Głównym orężem w walce z tą epidemią jest aktualnie atropina – nieselektywny antagonista receptorów muskarynowych. Choć jej skuteczność jest potwierdzona licznymi badaniami klinicznymi, lek ten nie jest wolny od skutków ubocznych. Działając na zwieracz źrenicy i mięsień rzęskowy, wywołuje ich rozszerzenie (mydriasis) oraz porażenie akomodacji (cycloplegia). To z kolei prowadzi do objawów, które mogą obniżać komfort życia pacjentów.
– Mimo wykazanej skuteczności w spowalnianiu progresji krótkowzroczności, atropina wiąże się ze skutkami ubocznymi wynikającymi z jej nieselektywnego działania muskarynowego na zwieracz tęczówki i mięsień rzęskowy, co indukuje rozszerzenie źrenicy i cykloplegię, prowadząc w efekcie do objawów olśnienia, światłowstrętu i zamazywania widzenia do bliży – zauważają badacze.
Cel i unikalna metodologia badania
Większość dotychczasowych badań skupiała się na pomiarach statycznych. Sprawdzano, jak szeroka jest źrenica w spoczynku lub jaka jest maksymalna amplituda akomodacji. Zespół pod kierownictwem Barshy Lal i Lisy A. Ostrin postanowił pójść o krok dalej.
– Celem niniejszego badania było zbadanie krótkoterminowych efektów szeregu niskich stężeń atropiny na statyczne i dynamiczne parametry źrenicy oraz akomodacji u młodych dorosłych – wskazują autorzy.
Dlaczego dynamika jest tak ważna? Oko w naturalnych warunkach rzadko znajduje się w stanie statycznym. Stale reagujemy na zmiany oświetlenia i zmieniamy punkt skupienia z przedmiotów dalekich na bliskie. Zrozumienie, jak atropina zmienia te procesy w czasie rzeczywistym (np. prędkość zwężania się źrenicy pod wpływem światła), pozwala lepiej przewidzieć rzeczywiste trudności pacjentów.
W badaniu wzięło udział 20 zdrowych dorosłych w wieku od 18 do 35 lat. Zastosowano metodologię podwójnie ślepej próby, testując pięć różnych substancji: placebo oraz atropinę w stężeniach 0,01%, 0,025%, 0,05% i 0,1%. Pomiary przeprowadzano przed podaniem leku (baseline), godzinę po oraz 24 godziny po aplikacji jednej kropli.
Wrażliwość na dawkę widoczna w milimetrach
Wyniki badania jednoznacznie potwierdziły, iż choćby najmniejsze dawki atropiny, powszechnie uważane za bezpieczne pod kątem skutków ubocznych, wywołują mierzalne zmiany.
– Statyczne średnice źrenicy we wszystkich warunkach oświetleniowych oraz parametry dynamiczne, w tym amplituda zwężenia oraz szczytowe prędkości zwężenia i rozszerzenia, wykazały znaczące efekty dawka-odpowiedź po 1 godzinie i 24 godzinach (P < 0.05 dla wszystkich) – czytamy w publikacji.
Badacze zauważyli również ciekawą zależność czasową dla najniższej dawki. Wyniki wykazały, iż średnica źrenicy była zwiększona 24 godziny (ale nie 1 godzinę) po podaniu 0,01% atropiny w porównaniu do stanu początkowego. Może to sugerować, iż kumulacja leku w tkankach tęczówki następuje powoli, a jego efekt jest długotrwały choćby przy minimalnych stężeniach.
Światłowstręt i subiektywne odczucia pacjentów
Badanie nie ograniczyło się tylko do suchych pomiarów aparaturowych. Uwzględniono również subiektywne odczucia uczestników dotyczące światłowstrętu i zamazywania obrazu. Wykazano korelację między dawką a częstością zgłaszania problemów. Pacjenci przyjmujący stężenie 0,1% znacznie częściej raportowali objawy „czasami” lub „często” w porównaniu do grupy placebo czy 0.01%.
Autorzy poruszyli również istotny aspekt kliniczny, jakim jest pigmentacja tęczówki. Atropina ma tendencję do wiązania się z melaniną, co może wpływać na czas trwania efektu leku.
– Badania wykazują, iż atropina wiąże się z melaniną, a pigmentowane tęczówki kumulują więcej atropiny niż tęczówki niepigmentowane… Ze względu na wiązanie z melaniną i potencjalnie wolniejsze uwalnianie do tkanek wewnątrzgałkowych, osoby z ciemniejszymi tęczówkami mogą doświadczać dłuższego czasu trwania efektów atropiny, takich jak rozszerzenie źrenicy – czytamy w publikacji.
Zmienność pigmentacji w grupie badawczej mogła tłumaczyć różnice w indywidualnych reakcjach na te same dawki leku.
Implikacje dla terapii dzieci
Choć badanie przeprowadzono na młodych dorosłych (ze względu na łatwość przeprowadzenia procedur), jego wnioski są najważniejsze dla okulistyki dziecięcej. Dzieci mają naturalnie wyższą amplitudę akomodacji i szersze źrenice niż dorośli.
– Różnice w zachowaniu akomodacji i źrenicy istnieją między dziećmi a dorosłymi: dzieci wykazują większą amplitudę akomodacji i lag (opóźnienie), większe fluktuacje akomodacyjne oraz szybszą prędkość szczytową akomodacji i zwężenia źrenicy w porównaniu do młodych dorosłych – czytamy w publikacji.
Mimo to, wyniki uzyskane na dorosłych stanowią solidną bazę do zrozumienia, jak proporcjonalnie zmieniają się te funkcje pod wpływem leku. Badanie potwierdza, iż wybór stężenia atropiny w terapii krótkowzroczności nie jest jedynie kwestią „skuteczności”, ale trudnym kompromisem.
Badanie zespołu z Houston dostarczyło najbardziej kompleksowych danych na temat dynamicznych skutków ubocznych atropiny o niskim stężeniu. Główne przesłanie publikacji jest jasne: „Pojedyncza kropla atropiny o stężeniu 0,01%, 0,025%, 0,05% i 0,1% wywołała znaczące zmiany w statycznych i dynamicznych parametrach źrenicy oraz akomodacji w sposób zależny od dawki u młodych dorosłych”.
Publikacja ta stanowi kamień milowy w zrozumieniu farmakodynamiki atropiny w oku. Pokazuje, iż nowoczesna okulistyka musi patrzeć na oko nie jako na statyczny układ optyczny. Trzeba pamiętać, iż to dynamiczny mechanizm, którego rytm pracy jest delikatnie, ale wyraźnie modyfikowany przez stosowane leczenie.
