ภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน, ฮอร์มีซิส, และความขัดแย้งของภาวะออกซิเจนเกินในต้อหิน

บทนำ

ต้อหินเป็นโรคตาที่เกิดจากความเสียหายของเส้นประสาทตา ทำให้สูญเสียการมองเห็นทีละน้อย ในโรคต้อหินและโรคตาอื่นๆ นั้น ภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidative stress) ซึ่งเป็นการสะสมของสารอนุมูลออกซิเจนอิสระ (ROS) ที่เป็นอันตราย ได้ถูกเชื่อมโยงกับการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อมานานแล้ว (en.wikipedia.org) อย่างไรก็ตาม ออกซิเจนเองก็มีบทบาทสองด้านต่อสุขภาพ ดวงตาของเราต้องการออกซิเจนเป็นพลังงานสำคัญ ตัวอย่างเช่น จอประสาทตามีความต้องการออกซิเจนสูงที่สุดส่วนหนึ่งในร่างกาย และออกซิเจนถูกใช้อย่างต่อเนื่องในการเผาผลาญของเซลล์ประสาท นี่คือเหตุผลที่การได้รับออกซิเจนเสริม (แม้ในการบำบัดด้วย ออกซิเจนความกดบรรยากาศสูง (HBOT)) สามารถช่วยในการรักษาบางสภาวะได้ แต่ที่ขัดแย้งกันคือ ออกซิเจนที่มากเกินไปสามารถสร้าง ROS ส่วนเกินและทำให้เนื้อเยื่อเสียหายได้ ภายใต้สภาวะ ออกซิเจนเกิน (hyperoxic) (ระดับออกซิเจนสูง) ร่างกายจะผลิตซูเปอร์ออกไซด์ (superoxide), ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (hydrogen peroxide), และอนุมูลอื่นๆ ที่กระตุ้นให้เกิดการอักเสบและการบาดเจ็บของเซลล์ (en.wikipedia.org) สรุปคือ ออกซิเจนเป็นสิ่งให้ชีวิตในระดับปานกลาง แต่เป็นพิษได้ในปริมาณสูง (en.wikipedia.org) (en.wikipedia.org) “ความขัดแย้งของภาวะออกซิเจนเกิน” นี้—ออกซิเจนในฐานะที่เป็นทั้งยาและพิษ—เป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในโรคต้อหิน

ออกซิเจน: ยาและภัยร้ายในดวงตา

ออกซิเจนเป็นสิ่ง จำเป็นอย่างยิ่ง ต่อการทำงานปกติของดวงตา เซลล์จอประสาทตา (โดยเฉพาะในมาคูลาและชั้นของเซลล์รับแสง) ใช้ออกซิเจนเพื่อเปลี่ยนสารอาหารให้เป็นพลังงาน การได้รับออกซิเจนอย่างต่อเนื่องจากคอรอยด์ (choroid) และหลอดเลือดจอประสาทตาช่วยให้เซลล์ประสาทและเซลล์ค้ำจุนเหล่านี้มีชีวิตอยู่ได้ นอกจากนี้ ออกซิเจนที่ส่งผ่านทางเลือดไปยัง เนื้อเยื่อร่างแหเทรเบคูลาร์ (เนื้อเยื่อกรองที่ช่วยระบายน้ำหล่อเลี้ยงลูกตา) และ เลนส์ตาที่ปรับโฟกัส ยังช่วยสนับสนุนการเผาผลาญของอวัยวะเหล่านี้ ในทางการแพทย์ บางครั้งมีการใช้ออกซิเจนเสริมเพื่อช่วยในการฟื้นตัว ตัวอย่างเช่น การบำบัดด้วยออกซิเจนความกดบรรยากาศสูง (HBOT) – การหายใจด้วยออกซิเจน 100% ภายใต้ความกดดัน – ถูกนำมาใช้ในการรักษาแผลเรื้อรังและการบาดเจ็บจากรังสี และสามารถเพิ่มการส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อตาได้

อย่างไรก็ตาม ดังที่แหล่งข้อมูลทางการแพทย์เตือนไว้ว่า ออกซิเจนที่มากเกินไปอาจเป็นอันตรายได้ (en.wikipedia.org) ภาวะออกซิเจนเกินจะรบกวนสมดุลปกติของร่างกายและทำให้เกิด ROS จำนวนมาก (en.wikipedia.org) วรรณกรรมทางการแพทย์ระบุว่า “สารอนุมูลออกซิเจนอิสระ (Reactive oxygen species) เป็นผลพลอยได้ที่เป็นปัญหาที่ทราบกันดีจากภาวะออกซิเจนเกิน” ซึ่งอธิบายว่า ROS ส่วนเกินนำไปสู่วัฏจักรของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ การอักเสบ และการตายของเซลล์ (en.wikipedia.org) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ สิ่งที่ช่วยได้ในปริมาณน้อยอาจเป็นอันตรายในปริมาณมาก อนุมูลอิสระที่เกิดจากภาวะออกซิเจนเกินจะไปเปลี่ยนแปลงโมเลกุลใกล้เคียง (เยื่อหุ้มเซลล์, DNA, โปรตีน) ด้วยสารเคมีอย่างไม่เลือกหน้า ซึ่งอาจทำให้เซลล์เหล่านั้นเสียหายอย่างรุนแรงได้ ตัวอย่างเช่น การบำบัดด้วยออกซิเจนที่ใช้เวลานานหรือมีความดันสูงมาก อาจทำให้เกิด ภาวะพิษจากออกซิเจน (oxygen toxicity) ซึ่งส่งผลกระทบต่ออวัยวะที่บอบบาง ในดวงตา นี่หมายความว่าแม้การรักษาด้วยออกซิเจนสูงในช่วงสั้นๆ อาจช่วยส่งเสริมการฟื้นตัวหรือการไหลเวียนของเลือดได้ แต่ก็อาจกระตุ้นให้เกิดภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เป็นอันตรายได้เช่นกัน

ฮอร์มีซิส: ความเครียดที่เป็นประโยชน์?

แนวคิดของ ฮอร์มีซิส (hormesis) ช่วยอธิบายว่าทำไมภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ไม่รุนแรงบางครั้งจึงเป็นประโยชน์ได้ ฮอร์มีซิสเป็นการตอบสนองสองขั้นตอนที่รู้จักกันดีในทางชีววิทยา: การเพิ่มขึ้นของตัวกระตุ้นความเครียดในระดับต่ำหรือปานกลางมักจะกระตุ้นการป้องกันแบบปรับตัว ในขณะที่ระดับที่สูงมากจะเข้าครอบงำการป้องกันเหล่านั้นและกลายเป็นพิษ (en.wikipedia.org) ออกซิเจนเองก็เป็นตัวอย่างฮอร์มีซิสแบบคลาสสิก: ออกซิเจนที่สูงกว่าปกติเล็กน้อยช่วยให้เซลล์ทำงานได้ แต่ภาวะออกซิเจนเกินขั้นรุนแรงกลับทำลายเซลล์เหล่านั้น (en.wikipedia.org) ผู้เชี่ยวชาญบางคนยังเสนอว่าการได้รับออกซิเจนเป็นระยะๆ ในปริมาณที่ไม่มากเกินไปอาจปรับสภาพเนื้อเยื่อและเสริมสร้างกลไกการต้านอนุมูลอิสระ ดังที่บทความข่าววิทยาศาสตร์ฉบับหนึ่งอธิบายว่า อนุมูลอิสระในระดับที่ควบคุมได้ “เพิ่มขีดความสามารถในการตอบสนอง” เพื่อให้ร่างกายเตรียมพร้อมรับมือกับความเสียหายได้ดีขึ้น (www.livescience.com) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การ “กระตุ้น” ด้วยภาวะออกซิเดชันช่วงสั้นๆ อาจเพิ่มการป้องกันความเครียดในเนื้อเยื่อร่างแหเทรเบคูลาร์หรือจอประสาทตา ทำให้เซลล์เหล่านั้นแข็งแรงขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป (แนวคิดนี้บางครั้งเรียกว่า การปรับสภาพล่วงหน้าด้วยออกซิเจนเกิน (hyperoxic preconditioning))

ตามทฤษฎีแล้ว การได้รับออกซิเจนสูงในช่วงสั้นๆ (เช่น การบำบัดด้วย HBOT ในระยะเวลาสั้น) อาจกระตุ้นกลไกการป้องกันภายในเซลล์ตาได้ กลไกสำคัญหนึ่งเกี่ยวข้องกับโปรตีน NRF2 (nuclear factor erythroid–derived 2-like 2) NRF2 เป็นสวิตช์หลักสำหรับการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ: เมื่อถูกกระตุ้น NRF2 จะเคลื่อนเข้าสู่นิวเคลียสและเปิดยีนสำหรับเอนไซม์ล้างพิษและเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ (en.wikipedia.org) ตัวอย่างเช่น NRF2 กระตุ้นอย่างรุนแรงในการสร้าง ฮีมออกซิเจเนส-1 (HO-1) และเอนไซม์ “ระยะที่ 2” อื่นๆ ที่ทำให้อิสระของ ROS เป็นกลาง (en.wikipedia.org) โดยการเสริมสร้างการป้องกันเหล่านี้ เซลล์สามารถอยู่รอดได้จากความท้าทายจากภาวะออกซิเดชันในอนาคต

เพื่อสนับสนุนแนวคิดนี้ การวิจัยล่าสุดในเนื้อเยื่ออื่นๆ พบว่าการได้รับออกซิเจนในปริมาณสูงเป็นระยะๆ สามารถกระตุ้น NRF2 และลดความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้จริง ในการศึกษาในสัตว์ทดลองเกี่ยวกับรังสีรักษาแบบ FLASH ที่เพิ่งทำไป นักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าการปล่อยออกซิเจนในปริมาณสูง กระตุ้นกลไกการต้านอนุมูลอิสระที่ขึ้นกับ NRF2 และลดความเสียหายจากอนุมูลอิสระ (arxiv.org) ในการศึกษานั้น เนื้อเยื่อที่ได้รับการรักษาแสดงระดับมาลอนไดอัลดีไฮด์ (malondialdehyde) (ซึ่งเป็นเครื่องหมายของลิพิดเปอร์ออกซิเดชัน) ที่ต่ำลง และมีเซลล์ที่กำลังจะตายน้อยลง เนื่องจาก NRF2 และกลไกการป้องกันที่เกี่ยวข้องถูกเปิดใช้งาน (arxiv.org) แม้ว่าจะไม่ได้เป็นการศึกษาเฉพาะเจาะจงในโรคต้อหิน แต่ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นถึงหลักการทั่วไป: ภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ไม่รุนแรงสามารถกระตุ้นระบบ Nrf2 และลดอันตรายได้ เป็นไปได้ว่าผลฮอร์มีซิสที่คล้ายกันนี้อาจเกิดขึ้นในโรคต้อหินได้ – ตัวอย่างเช่น การรักษาด้วยออกซิเจนเกินที่ควบคุมได้อาจเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระในเซลล์ปมประสาทจอตาและเนื้อเยื่อร่างแหเทรเบคูลาร์ ซึ่งอาจช่วยปกป้องเซลล์เหล่านั้นจากโรคได้

ความเสี่ยง: ความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในเนื้อเยื่อตา

ในทางกลับกัน ความเสี่ยง ของภาวะออกซิเจนเกินต่อเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับโรคต้อหินนั้นมีอยู่จริง การเพิ่มขึ้นของ ROS จากออกซิเจนส่วนเกินอาจทำให้ความเสียหายใน เนื้อเยื่อร่างแหเทรเบคูลาร์ (trabecular meshwork), เลนส์ตา, หรือ จอประสาทตา แย่ลง ตัวอย่างเช่น ในเนื้อเยื่อร่างแหเทรเบคูลาร์ ภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันเรื้อรังมีความเชื่อมโยงกับโรคต้อหินอยู่แล้ว หากระดับออกซิเจนสูงไปกระตุ้น ROS ที่นั่นเพิ่มขึ้น เซลล์ TM หรือเมทริกซ์นอกเซลล์อาจได้รับบาดเจ็บหรือถูกทำลาย ทำให้การระบายของเหลวลดลงและเพิ่มความดันในลูกตา อันที่จริง การศึกษาดวงตาที่เป็นต้อหินมักพบสัญญาณของการบาดเจ็บจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในเนื้อเยื่อร่างแห ในทำนองเดียวกัน เลนส์ตา มีความไวต่อการเกิดออกซิเดชันสูง โปรตีนในเลนส์ต้องคงความใสไว้และมักจะได้รับการปกป้องโดยระบบสารต้านอนุมูลอิสระ แต่ ROS ส่วนเกินสามารถทำให้โปรตีนจับตัวกันเป็นก้อนและเกิดต้อกระจกได้ ในบริบทของออกซิเจนความกดบรรยากาศสูง (เช่น ในเวชศาสตร์การดำน้ำ) เป็นที่ทราบกันดีว่าการได้รับออกซิเจนเป็นเวลานานสามารถเร่งการเกิด ต้อกระจกชนิดนิวเคลียร์ (nuclear cataract) โดยการออกซิไดซ์เส้นใยเลนส์ ดังนั้น ในผู้ป่วยต้อหิน ภาวะออกซิเจนเกินอาจเสี่ยงต่อการกระตุ้นหรือเร่งให้เกิดความขุ่นของเลนส์ได้ หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง

จอประสาทตา – โดยเฉพาะเซลล์ปมประสาทจอตาชั้นในที่ได้รับผลกระทบในโรคต้อหิน – ก็มีความเปราะบางเช่นกัน เซลล์รับแสงและเซลล์ปมประสาทใช้พลังงานจากออกซิเจนจำนวนมาก แต่การมีออกซิเจนมากเกินไป (หรือแสงรวมกับออกซิเจน) สามารถสร้างอนุมูลอิสระที่เป็นอันตรายในจอประสาทตาได้ แม้ในทารกแรกเกิด การได้รับออกซิเจนเสริมก็สามารถทำให้เกิดภาวะจอประสาทตาผิดปกติในทารกคลอดก่อนกำหนด (retinopathy of prematurity) จากการบาดเจ็บจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ ในผู้ใหญ่ ออกซิเจนสูงยังคงสามารถสร้างความเครียดให้กับเซลล์ประสาทจอตาได้ ภาวะออกซิเจนเกินอาจรบกวนการควบคุมการไหลเวียนของเลือดในจอประสาทตาและกระตุ้นการอักเสบ สรุปแล้ว ประโยชน์ที่เป็นไปได้ของฮอร์มีซิสจากออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นต้องถูกชั่งน้ำหนักกับอันตรายที่ ROS จะเกินความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของเนื้อเยื่อตา ดังที่บทความทบทวนฉบับหนึ่งระบุว่า เมื่อ สมดุลของร่างกายถูกรบกวนด้วยภาวะออกซิเจนเกิน ROS “มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดวัฏจักรของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ โดยมีการอักเสบ การทำลายเซลล์ และการตายของเซลล์” (en.wikipedia.org) ในการดูแลผู้ป่วยต้อหิน นี่หมายความว่าการแทรกแซงด้วยภาวะออกซิเจนเกินอาจทำให้ความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในโครงสร้างที่เราต้องการปกป้อง (TM, เลนส์ตา, จอประสาทตา) แย่ลงโดยไม่ตั้งใจ

การวัดผลกระทบเรดอกซ์: ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและการทดสอบ

เพื่อศึกษาผลกระทบจากปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือฮอร์มีซิสของภาวะออกซิเจนเกินในโรคต้อหินอย่างระมัดระวัง แพทย์และนักวิจัยใช้วิธีการต่างๆ ในการวัดตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเรดอกซ์ ซึ่งรวมถึง เครื่องหมายโดยตรงของความเสียหาย และ การวัดกิจกรรมของสารต้านอนุมูลอิสระ ตัวอย่างเช่น:

• ผลิตภัณฑ์ลิพิดเปอร์ออกซิเดชัน (Lipid peroxidation products): สารประกอบเช่น มาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA) หรือ 4-ไฮดรอกซีโนนีนัล สามารถวัดได้ในเลือดหรือของเหลวในลูกตา (โดยวิธีโครมาโทกราฟีแบบชั้นบาง หรือ ELISA) เพื่อประเมินความเสียหายของ ROS ต่อเยื่อหุ้มเซลล์ ดังที่การศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการรักษาแบบป้องกัน ลดระดับ ROS และมาลอนไดอัลดีไฮด์ ในเนื้อเยื่อ (arxiv.org) ดังนั้นการติดตาม MDA จึงสามารถติดตามความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันระหว่างการบำบัดด้วย HBOT ได้
• เครื่องหมายการออกซิเดชันของดีเอ็นเอ (DNA oxidation markers): เบสที่ถูกดัดแปลง 8-ไฮดรอกซี-2′-ดีออกซีไกวโนซีน (8-OHdG) จะเพิ่มสูงขึ้นเมื่อภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันทำลาย DNA สามารถวัดได้ในปัสสาวะหรือซีรัมเพื่อเป็นตัวบ่งชี้ทั่วไปของภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน มีรายงานระดับ 8-OHdG สูงในของเหลวของผู้ป่วยต้อหิน และการเพิ่มขึ้นระหว่างการให้ออกซิเจนอย่างเข้มข้นอาจบ่งชี้ถึงอันตราย
• เครื่องหมายการออกซิเดชันของโปรตีน (Protein oxidation markers): ปริมาณคาร์บอนิลในโปรตีน (Protein carbonyl content) หรือผลิตภัณฑ์โปรตีนที่ถูกออกซิไดซ์ขั้นสูง (AOPP) สะท้อนความเสียหายของ ROS ต่อโปรตีน สารเหล่านี้สามารถทดสอบได้ในซีรัมและจะเพิ่มขึ้นหากความเครียดจากออกซิเจนทำให้โปรตีนในดวงตาเสียหาย
• ระดับเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ (Antioxidant enzyme levels): กิจกรรมของเอนไซม์เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD), คะตะเลส (catalase), และ กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (glutathione peroxidase) ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเชิงหน้าที่ ตัวอย่างเช่น การวัดกิจกรรมของ SOD และคะตะเลสในเลือดหรือน้ำเลี้ยงลูกตา (aqueous humor) ระหว่างการบำบัดด้วย HBOT สามารถแสดงให้เห็นว่าการป้องกันของร่างกายได้รับการกระตุ้นหรือไม่ การเพิ่มขึ้นจะบ่งชี้ถึงการตอบสนองแบบฮอร์มีซิส ในขณะที่การลดลงอาจบ่งชี้ถึงภาวะที่สารต้านอนุมูลอิสระถูกครอบงำ
• อัตราส่วนกลูตาไธโอน (Glutathione ratio): อัตราส่วนของกลูตาไธโอนรีดิวซ์ (GSH) ต่อกลูตาไธโอนออกซิไดซ์ (GSSG) เป็นตัวบ่งชี้เรดอกซ์แบบคลาสสิก อัตราส่วน GSH/GSSG ที่ลดลงบ่งชี้ถึงภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน สามารถวัดได้ในเนื้อเยื่อหรือเซลล์ที่ไหลเวียน และคาดว่าจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีภาวะออกซิเจนเกิน
• การแสดงออกของ NRF2 และ HO-1 (NRF2 and HO-1 expression): ในด้านพันธุกรรม/ปัจจุบัน สามารถวัดการกระตุ้น NRF2 ได้โดยตรง โดยการเก็บเซลล์ตาหรือใช้แบบจำลองสัตว์ นักวิจัยสามารถใช้ PCR หรืออิมมูโนแอสเซย์เพื่อติดตามระดับโปรตีน NRF2 หรือการเคลื่อนย้ายเข้าสู่นิวเคลียส รวมถึงเป้าหมายปลายน้ำเช่น HO-1 ตัวอย่างเช่น Western blot หรือ ELISA สำหรับ HO-1 หรือการทดสอบยีนสำหรับยีนเป้าหมายของ NRF2 จะบ่งชี้ว่าการตอบสนองของสารต้านอนุมูลอิสระกำลังทำงานอยู่ (en.wikipedia.org)
• ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่ถูกออกซิไดซ์ (Oxidized metabolic products): การทดสอบความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระทั้งหมด (เช่น ความสามารถในการลดธาตุเหล็กของพลาสมา) และระดับวิตามิน C/E ก็สามารถติดตามได้ การลดลงของสารต้านอนุมูลอิสระเหล่านี้ระหว่าง HBOT อาจบ่งชี้ถึงการถูกใช้โดย ROS
• เครื่องหมายการอักเสบ (Inflammation markers): เนื่องจากภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันมักกระตุ้นให้เกิดการอักเสบ แพทย์อาจวัดไซโตไคน์ (เช่น IL-6, TNF-α) ในดวงตาหรือเลือด การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการบำบัดด้วยออกซิเจนอาจบ่งชี้ว่ากระบวนการที่เป็นอันตรายกำลังเกิดขึ้น

ในทางปฏิบัติ สามารถใช้ชุดการทดสอบเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น ก่อนและหลังการบำบัดด้วย HBOT แพทย์อาจเก็บตัวอย่างเลือดหรือน้ำเลี้ยงลูกตา และวัด MDA, 8-OHdG, และ GSH/GSSG พร้อมทั้งตรวจสอบกิจกรรมของ SOD และคะตะเลส ในเวลาเดียวกัน พวกเขาสามารถตรวจสอบการแสดงออกของ เอนไซม์ที่ถูกขับเคลื่อนโดย NRF2 เช่น HO-1 (en.wikipedia.org) โดยใช้ PCR หรือ ELISA การเปลี่ยนแปลงของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเหล่านี้จะช่วยวัดผลกระทบเรดอกซ์ของการบำบัด โปรโตคอลฮอร์มีซิสที่ปลอดภัยอาจแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของเครื่องหมาย ROS ร่วมกับการเพิ่มขึ้นของระดับเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ ในทางตรงกันข้าม โปรโตคอลที่ทำให้ภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันแย่ลงจะทำให้เครื่องหมายความเสียหายเพิ่มขึ้นอย่างมากและการพร่องของสารต้านอนุมูลอิสระ

สรุป

บทบาทของออกซิเจนในโรคต้อหินมีความซับซ้อน ในด้านหนึ่ง การให้ออกซิเจนเสริม (เช่น ผ่าน HBOT) อาจกระตุ้นการเพิ่มขึ้นของฮอร์มีซิสในการ ป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่เชื่อมโยงกับ Nrf2 ตามทฤษฎี ซึ่งอาจช่วยปกป้องเส้นประสาทจอตาและเนื้อเยื่อร่างแหเทรเบคูลาร์ได้ (arxiv.org) (en.wikipedia.org) ในทางกลับกัน ออกซิเจนส่วนเกินสามารถครอบงำการป้องกันและทำลายเลนส์ตา จอประสาทตา และทางเดินระบายของเหลวด้วย ROS ได้โดยตรง (en.wikipedia.org) การที่ภาวะออกซิเจนเกินเป็นระยะๆ จะเป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายต่อโรคต้อหินในท้ายที่สุด ขึ้นอยู่กับความสมดุลระหว่างผลกระทบเหล่านี้ จำเป็นต้องมีการทดสอบอย่างระมัดระวัง: การศึกษาควรตรวจสอบเครื่องหมายภาวะเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน (มาลอนไดอัลดีไฮด์, 8-OHdG, ระดับเอนไซม์ ฯลฯ) และการกระตุ้นยีนต้านอนุมูลอิสระ (NRF2, HO-1) ระหว่างการรักษา ด้วยการทดสอบตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เข้มงวด นักวิจัยอาจระบุได้ว่ามี “จุดที่เหมาะสม” ของปริมาณออกซิเจนหรือไม่ – เพียงพอที่จะกระตุ้นการตอบสนองแบบปรับตัวโดยไม่นำไปสู่ความเป็นพิษ