אנגיוגנזה הינה חרב פיפיות מצד האנגיוגנזה היא תהליך הכרחי לחיים, אך מצד שני, לעיתים שכיחות האנגיוגנזה גורמת למחלה ולחוסר תיפקוד. נאווסקולריזציה קשורה למחלות רבות בעין. אלה כוללות רטינופתיה סוכרתית, דגנרציה מקולרית, פטריגיום ודחית שתל קרנית. מצבים אלה גורמים לתחלואה רבה ואף לעיוורון.

רמות מוגברות של גורמי גדילה אנדותליאליים וסקולריים ((VEGF, ומטלופרוטאינזות – metalloproteinases (MMPs)  מצויים במצבים של דגנרציה מקולרים אקסודטיבית מחמת גיל exudative AMD. במחלה זו יש ירידה משמעותית באיכות החיים כתוצאה מנאווזקולריזציה כורואידלית ודימומים מתחת למקולה. מודלים ניסויים של נאווסקולריזציה כורואידלית, כמו פגיעת לייזר בקומפלקס של הכורואיד-ממברנת ברוק-אפיתל פיגמנטרי רטינלי, מאפשר זיהוי של התהליך הפתולוגי וביצוע מדידות כמותיות של מעכבי אנגיוגנזה. חוקרים מעריכים שלתגובה האימונית עשויה להיות תפקיד משמעותי בהתפתחות נאווסקולריזציה כורואידלית. במודל נאווסקולריזציה כורואידלית שנגרמת באמצעות צריבות לייזר בעכברים, מוצאים בשלב המוקדם חדירה של נאוטרופילים, מקרופאגים, natural killer cells, ותאי מיקרוגליאה תוך 72 שעות, שמלווים בהתפתחות בצקת. עד ליום השביעי לאחר החשיפה לליזר, הבצקת פוחתת באופן משמעותי, ניתן למצא פחות תאים אימוניים, למעט כמות תאי המיקרוגליאה שלא משתנה, ומתפתחת ממברנה חודרנית.

פטריגיום הינו ממצא שכיח ושפיר שמאופיין בהתקדמות חזית של תאי אפיתל על הקרנית, המלווה במטפלזיה סקוומוזית (squamous metaplasia), היפרפלסיה של תאי גובלט, ביטוי לא נורמלי של p53, ועם סטרומה של פיברובלסטים וכלי דם מתחתיו. לנגע זה שבאופן טיפוסי הינו בעל מראה של כנף, יש נטיה לחדור לתוך שכבת באומן ולהתקדם לכוון מרכז הקרנית תוך כדי עיוות והסתרת הראיה. חושבים שבשלבים הראשוניים של פטריגיום, תאי אפיתל בזליים באיזור הגובלת, משתנים וחודרים לתוך ממברנת הבסיס הנורמלית של הקרנית, מעל לשכבת באומן שנעלמת. רמות מוגברות של MMPsת כמו MMP-1, MMP-2 ו- MMP-9 זוהו בתאים בבסיס הקרנית בגבול המתקדם של הפטריגיום, והם ככל הנראה, אחראיים להרס שכבת באומן ולחדירה המקומית של תאי הפטריגיום לתוך הרקמה האפיתליאלית. בפטריגיום באנשים זיהו בין יתר הפקטורים, פיברונקטין, אשר קשור לתהליכי תאחיזה ונדידה (adhesion and migration) של תאים. נמצאו גם ציטוקינים פרו-אינפלמטוריים, גורמי גדילה אנגיוגניים ופקטורים פיברוגניים (VEGF, versican, CD31 antigen, transforming growth factor, and interleukin-6 and -8).

דוקסילין (Doxycycline) הינו אנטיביוטיקה בקטריוסטטית לא יקרה, שניתנת דרך הפה ונעשה בה שימוש בטוח במשך שנים בבני אדם. הוכח שדוקסילין מעכב את הפעילות של MMPs רבים, כולל גלטינזות וקולגנזות, בנפרד מהפעילות האנטיבקטריאלית שלו. בניסויים בתרביות רקמה הראו הפחתה בשיעור הנדידה של תאי אפיתליום של פטריגיום בעקבות חשיפה לדוקסילין וכן הוכיחו את ההשפעה המעכבת של דוקסילין על פעילות MMP-9.  במודל של נאווסקולריזציה כתוצאה מכוויה כימית בקרנית חולדה, הראו שבאמצעות טיפול בטיפות דוקסילין ניתן להפחית נאווסקולריזציה בהשוואה לטיפול בסיילין, אולם במידה מועטת יותר מאשר טיפול בסטרואיד. בניסוי אחר שבדק השפעה על נאווסקולריזציה בקרנית בעקבות כווית בסיס, נמצא שמתן דוקסילין דרך הפה במשך 14 ימים גרם להפחתה מועטה יותר בנאווסקולריזציה בשוואה להשפעת טיפול בדקסמטזון דרך הפה או במתן טופיקלי שלו. למרות הפעילות היעילה יותר של סטרואידים, תופעות הלוואי הלא רצויות של טיפול בסטרואידים רבות ואילו יתרונו של טיפול בדוקסילין הוא בכך שכנראה בטוח הרבה יותר. בניסוי בתאי אנדותל הומניים, עיכב דוקסילין פעילות של MMP, סינתיזה של חלבון, וביטוי של mRNA. הוכיחו גם שדוקסילין מפחית את הנאווסקולריזציה שנגרמת על ידי תאי אפיתל של פטריגיום, והראו שגידולים קטנו באופן משמעותי כאשר ניתן טיפול משולב בדוקסילין וציקלופוסמתיד במודל של סרטן חזה בעכברים חסרי תימוס. במודל עכבר עם אנגיוגנסיס מוגבר במח שנגרם באמצעות גרוי יתר פוקלי עם VEGF, הראו שדוקסילין עיכב את הנאווסקולריזציה על ידי עיכוב פעילות MMP-9.

בניסוי הנוכחי נבדקה היכולת של טיפול בדוקסילין שניתן במי שתיה לעכב אנגיוגנזה בעין בשלושה מודלים בעכברים: מודל נאווסקולריזציה כורואידלית, מבחן directed in vivo angiogenesis assay (DIVAA) ומודל פטריגיום. הניסוי בוצע על ידי חוקרים מארה"ב, מ- National Eye Institute,

ומ- National Cancer Institute של National Institutes of Health, Bethesda, Maryland

וכן מ- Texas Tech University Health Sciences Center, Ophthalmology and Visual Sciences and Cell Biology and Biochemistry, Lubbock, Texas

העכברים קבלו לשתיה מים עם דוקסילין בקבוצות הטיפול ומים ללא דוקסילין בקבוצות הביקורת. מידת הנאווסקולריזציה במודל הנאווסקולריזציה הכורואידלית נקבעה באמצעות בדיקה במיקרוסקופ קונפוקלי של flat mounts של כורואיד-פיגמנט אפיתל של רשתית, 7 ימים לאחר אינדוקציה של נאווסקולריזציה באמצעות צריבות לייזר. במודל ה- DIVAA, הושתלו מתחת לעור קפסולות סיליקון המכילות 10000 תאי אפיתל מפטריגיום מאנשים. כעבור 11 ימים הוזרק דקסטרן מסומן בפלואורסצאין לוריד הזנב ומידת הנאווסקולריזציה נמדדה באמצעות ספקטרופלואורומטריה. מודל פטריגיום פותח באמצעות הזרקת 10000 תאי אפיתל של פטריגיום מאדם לחלל התת-לחמיתי הנזאלי של עחברים חסרי תימוס. בטיפול בדוקסילין התחילו כעבור 6 ימים במינון של 50 מ"ג לקילוגרם ליום ובימים הששי וה- 15 בוצעה השוואה של הנגעים שנוצרו בקרניות.

נמצאה הפחתה משמעותית של הנאווסקולריזציה ושל נפח הנגע בקרנית בקבוצות שקיבלו דוקסילין במי השתיה שלהן, בהשוואה לקבוצות הביקורת. במודל הנאווסקולריזיה הכורואידלית, נמצאה ירידה מקסימלית של 66% בנפח כלי הדם של הכורואיד. ה- DIVAA הראה הפחתה של 30% בצמיחה של כלי דם. חתכים היסטולוגיים הדגימו שנגעי תאי הפטריגיום עברו רגרסיה כאשר העכברים קיבלו דוקסילין במשך 9 ימים.

מסקנת החוקרים היא שהדוקסילין מעקב באופן משמעותי את האנגיוגנזה בשלושת המודלים בעכברים. ההשפעה הדרמטית ביותר נמצאה במודל הנאווסקולריזציה הכורואידלית ואחרין במודל DIVAA. גם מודל הפטריגיום הראה רגרסיה היסטולוגית. תוצאות אלה מצביעות על כך שטיפול בדוקסילין עשוי להיות טיפול מסייע במצבים של נאווסקולריזציה כורואידלית ופטריגיום באנשים ויש הצדקה לבצע ניסויים קליניים כדי לבדוק זאת.

Cox CA, Amaral J, Salloum R, Guedez L, Reid TW, Jaworski C, Aryankalayil MJ, Freedman KA, Campos MM, Martinez A, Becerra SP, Carper DA.

Doxycyclines Effect on Ocular Angiogenesis: An In Vivo Analysis.

Ophthalmology 2010;117:17821791.