Content of interleukins 33 and 10 in the aqueous humor of the anterior chamber in diabetic retinopathy

Abstract

Diabetic retinopathy (DR) is one of the most common microvascular complications of type 2 diabetes mellitus (T2DM) and is among the leading causes of visual impairment and blindness in the working-age population. The pathogenesis of DR involves chronic hyperglycemia, which damages retinal microvasculature, increases vascular permeability with subsequent edema and exudation, vascular occlusion and ischemia, as well as pathological neovascularization. Current studies emphasize the importance of evaluating cytokine markers and their ratios, which may serve as tools for early diagnosis and personalized therapy in patients with DR. The aim is to determine the role of interleukins IL-33 and IL-10 in the pathogenesis of DR in patients with T2DM in order to improve the accuracy of predicting complication development, enable early diagnosis, and optimize preventive and therapeutic strategies. The study included 60 patients aged 35-65 years with clinically confirmed DR. The cohort was divided into two groups: decompensated diabetes (n=30) and compensated diabetes (n=30). Aqueous humor samples were collected during scheduled surgical interventions. IL-33 and IL-10 concentrations were determined by ELISA. Statistical analysis was performed using standard methods of mathematical statistics, with p<0.05 considered significant. Absolute levels of IL-33 and IL-10 in the aqueous humor did not differ between groups. However, the IL-33 / IL-10 ratio in the decompensated diabetes group was 30% lower, and the IL-10/IL-33 ratio was 60% higher compared to the compensated group (p<0.05). These findings indicate a shift in cytokine balance toward relative enhancement of IL-10 and pro-inflammatory activity, reflecting modifications of immune regulatory and inflammatory processes in the anterior chamber of the eye in decompensated diabetes, even in the absence of significant changes in absolute cytokine concentrations. The study demonstrates that decompensated diabetes is associated with alterations in the relative activity of pro-inflammatory and regulatory immune mechanisms in the anterior chamber of the eye. The IL-33 / IL-10 ratio may serve as a potential prognostic marker for stratifying the risk of DR progression and developing personalized approaches to the prevention and management of T2DM complications. Діабетична ретинопатія (ДР) є одним із найпоширеніших мікросудинних ускладнень цукрового діабету 2 типу (ЦД2) і водночас однією з провідних причин зниження зору та сліпоти серед осіб працездатного віку. Патогенетичні механізми ДР включають тривалу гіперглікемію, що ушкоджує мікросудини сітківки, підвищення судинної проникності з розвитком набряку та ексудації, судинну оклюзію та ішемію, а також патологічну неоваскуляризацію. Сучасні дослідження підкреслюють важливість оцінки цитокінових маркерів та їх співвідношень, які можуть слугувати інструментом для ранньої діагностики та персоналізованої терапії пацієнтів із ДР. Мета – визначити роль інтерлейкінів IL-33 та IL-10 у патогенезі ДР у пацієнтів із ЦД2 з метою підвищення точності прогнозування розвитку ускладнень, ранньої діагностики та оптимізації профілактичних і терапевтичних підходів. Дослідження проведено на 60 пацієнтах віком 35-65 років із клінічно підтвердженою ДР. Когорта була поділена на дві групи: декомпенсований ЦД (n=30) та компенсований ЦД (n=30). Забір вологи передньої камери ока здійснювався під час планових хірургічних втручань. Концентрації IL-33 та IL-10 визначали методом ELISA. Статистичну обробку результатів виконували стандартними методами математичної статистики, при цьому р<0,05 вважалося значущим. Абсолютні рівні IL-33 та IL-10 у волозі передньої камери ока не відрізнялися між групами. Водночас співвідношення IL-33 / IL-10 у групі з декомпенсованим ЦД було на 30% нижчим, а IL-10/IL-33 – на 60% вищим порівняно з компенсованою групою (p<0,05). Це свідчить про зміщення цитокінового балансу у бік відносного посилення IL-10 та прозапальної активності, що відображає модифікацію імунних регуляторних і запальних процесів у передній камері ока при декомпенсованому ЦД, навіть за відсутності значних змін абсолютних концентрацій цитокінів. Дослідження демонструє, що при декомпенсації ЦД відбувається зміна відносної активності прозапальних та регуляторних імунних механізмів у передній камері ока. Співвідношення IL-33 та IL-10 може слугувати потенційним прогностичним маркером для стратифікації ризику прогресування ДР та розробки персоналізованих підходів до профілактики і лікування ускладнень ЦД2.