Metabolic disorders and their impact on retinal blood flow in patients with age-related macular degeneration and diabetes mellitus: data from optical coherence tomography angiography

Abstract

Aim – to examine the impact of metabolic disorders on retinal blood flow in patients with age-related macular degeneration (AMD) and diabetes mellitus using optical coherence tomography angiography (OCT-A). Materials and methods. The study included 98 eyes (62 patients) with early dry AMD. OCT-A examinations assessed retinal blood flow density in different areas with manual segmentation to define superficial (SCP), intermediate (ICP), and deep (DCP) capillary plexuses. Laboratory tests evaluated glucose and lipid profiles and homocysteine. Morphometric measurements were also conducted: waist circumference (WC) and body mass index (BMI). Patients were grouped based on carbohydrate metabolism impairment: Group 1 (no abnormalities), Group 2 (insulin resistance (IR)), and Group 3 (type 2 diabetes mellitus (DM)). Results. The study has identified higher glucose levels in the type 2 DM group (10.67 ± 5.11 mmol/L, p = 0.05) and elevated HOMA index in both IR (4.48 ± 2.17, p = 0.03) and diabetes groups (4.89 ± 1.13, p = 0.04). Homocysteine levels were lower in DM patients (6.36 ± 2.57 μMol/L, p = 0.02). No significant differences have been found in lipid profiles or morphometric parameters (p > 0.05). WC and BMI were strongly correlated with reduced blood flow in the SCP middle / far periphery (r = -0.747, p = 0.001). Elevated blood glucose (r = -0.606, p = 0.017) and HOMA index (r = -0.664, p = 0.013) were associated with reduced macular blood flow in the SCP macular region. Triglycerides have shown the most significant negative effect on the blood flow, especially in the SCP macular area (r = -0.883, p = 0.0001). Homocysteine and cholesterol have also been linked to reduced blood flow in the DCP, while high-density lipoprotein has been found to be protective. Conclusions. The results suggest that glucose metabolism abnormalities, IR, and elevated lipid and homocysteine levels significantly impair retinal blood flow, particularly in the macula and peripheral regions, emphasizing the importance of metabolic control in patients with AMD and DM. Мета роботи – дослідити вплив метаболічних порушень на кровотік у сітківці пацієнтів із віковою макулярною дегенерацією (ВМД) та цукровим діабетом за допомогою оптичної когерентної томографічної ангіографії (ОКТ-А). Матеріали і методи. До дослідження залучили 62 пацієнтів (98 очей) із ранньою сухою ВМД. Під час обстеження за допомогою ОКТ-А оцінювали щільність кровотоку сітківки в різних ділянках із ручною сегментацією, розрізняючи поверхневе (ПСС), проміжне (ПКС) і глибоке (ГКС) капілярні сплетення. Під час лабораторних досліджень визначали профілі глюкози, ліпідів і гомоцистеїну. Здійснили морфометричні вимірювання, зокрема визначили обвід талії (ОТ) та індекс маси тіла (ІМТ). Пацієнтів поділили на групи за порушеннями вуглеводного обміну: 1 група – без розладів; 2 група – хворі з інсулінорезистентністю (ІР); 3 група – пацієнти з цукровим діабетом (ЦД) 2 типу. Результати. У результаті дослідження встановили вищі рівні глюкози в групі пацієнтів із ЦД 2 типу (10,67 ± 5,11 ммоль/л, p = 0,05) та підвищення індексу НОМА в обох групах хворих з ІР (4,48 ± 2,17, p = 0,03), а також у групах діабету (4,89 ± 1,13, p = 0,04). Рівень гомоцистеїну нижчий у хворих на ЦД (6,36 ± 2,57 мкмоль/л, p = 0,02). Не визначили суттєвих відмінностей за ліпідними профілями та морфометричними параметрами (p > 0,05). ОТ та ІМТ сильно корелюють зі зниженим кровотоком у середній / дальній периферії ПСС (r = -0,747, p = 0,001). Підвищений рівень глюкози (r = -0,606, p = 0,017) та індекс HOMA (r = -0,664, p = 0,013) зменшили кровотік у макулярній ділянці ПСС. Тригліцериди характеризувалися найістотнішим негативним впливом на кровотік, особливо в макулі ПСС (r = -0,883, p = 0,0001). Гомоцистеїн і холестерин асоційовані зі зменшенням кровообігу в ГКС, а ліпопротеїди високої щільності – захисний фактор. Висновки. Результати дослідження дали підстави зробити висновок, що порушення метаболізму глюкози, ІР та підвищені рівні ліпідів і гомоцистеїну істотно погіршують кровообіг у сітківці, особливо в макулі та периферичних ділянках. Це підтверджує важливість метаболічного контролю в пацієнтів із ВМД і ЦД.