Changes in corneal nerves fibers in the early stages of Parkinson’s disease according to in vivo confocal microscopy (preliminary report)

One of the research directions of the so-called non-motor manifestations of Parkinson's disease (PD) is associated with the assessment of structural and functional changes in the organ of vision. An assessment of the state of thin non-myelinated corneal nerve fibers (CNF) in Parkinson's disease seems to be promising considering the neurodegenerative nature of the disease, as well as the possibility of objective intravital assessment of both functional and structural changes in CNF.To analyze the changes in the course and structure of corneal nerve fibers in the early stages of Parkinson's disease based on an objective algorithm of in vivo corneal confocal microscopy (CCM).The study was conducted on a group of 16 patients aged 39 to 66 years with verified diagnosis of PD. In addition to standard neurological and ophthalmological examinations, all patients underwent IVCCM on a Heidelberg Retinal Tomograph device with special Rostock Cornea Module (HRT3 RCM), followed by processing of the obtained images using a uniquely designed analysis algorithm.A significant decrease in the directional anisotropy coefficient and an increase in the directional symmetry coefficient of the nerve fibers of the cornea were established (average values 3.15±1.08 and 0.92±0.04, respectively); in healthy individuals of the identical age range these indicators are 3.5±0.85 and 0.86±0.11, respectively. In addition, qualitative structural changes were noted, which consisted of an increase in the number of branches from the main nerve trunks, an increase in the tortuosity of CNF, multidirectionality, and "beaded" shape. In 9 cases, the presence of macrophages was revealed - dendritic Langerhans cells, which is an indirect sign of the inflammatory process.The preliminary nature of the results obtained in this study and the need for further research in this area are related, on the one hand, to a small sample of observations and, on the other hand, to the criterion used to assess the status of CNF based on a comparative analysis with conditionally normal indicators. In the future, in order to solve the problem of the uniqueness of changes in CNF and the possibility of using these changes as a marker for PD progression, longitudinal studies are required to reveal the presence or absence of a correlation between the stage of the disease, the results of known monitoring methods (e.g. electromyography) and quantitative indicators of the status of CNF.Одно из направлений изучения так называемых немоторных проявлений болезни Паркинсона (БП) связано с оценкой структурно-функциональных изменений органа зрения. Исходя из нейродегенеративной природы заболевания, с одной стороны, и возможности объективной прижизненной оценки как функциональных, так и структурных изменений нервных волокон роговицы (НВР) — с другой, перспективной представляется оценка состояния тонких безмиелиновых НВР при БП.Анализ изменений хода и структуры НВР на ранних стадиях БП на основе объективного алгоритма конфокальной микроскопии роговицы (КМР).Исследование проведено в группе из 16 пациентов в возрасте от 39 до 66 лет с верифицированным диагнозом болезни Паркинсона. Всем пациентам помимо стандартного неврологического и офтальмологического обследования выполняли лазерную КМР с использованием прибора HRT III со специальной роговичной насадкой Cornea Rostock с последующей обработкой полученных снимков при помощи авторского алгоритма анализа.Установлено достоверное снижение коэффициента анизотропии направленности и увеличение коэффициента симметричности направленности НВР (средние показатели 3,15±1,08 и 0,92±0,04 соответственно). В норме в идентичном возрастном диапазоне эти показатели составляют 3,5±0,85 и 0,86±0,11 соответственно. Кроме этого, были отмечены и качественные структурные изменения, которые заключались в увеличении количества ответвлений от основных нервных стволов, возрастании извитости НВР, разнонаправленности и «четкообразности». В 9 случаях было выявлено присутствие макрофагов — дендритиформных клеток Лангерганса, наличие которых является косвенным признаком воспалительного процесса.Предварительный характер полученных в настоящей работе результатов и необходимость дальнейших исследований в данном направлении связаны, с одной стороны, с малой выборкой наблюдений, а с другой — с использованием в силу необходимости из-за отсутствия исходных данных критерия оценки состояния не на основе сравнительного анализа с условно нормальными возрастными показателями. В перспективе для решения вопроса о специфичности изменений НВР и возможности использования этих изменений в качестве маркера прогрессирования БП необходимы динамические исследования, предполагающие выявление наличия или отсутствия корреляции между стадией заболевания, результатами известных методов мониторинга (например, электромиографии) и количественными показателями состояния НВР.