Interested Article - Кератоцит роговицы

ainsleigh
  • 2020-05-19
  • 1

Движение кератоцитов к поврежденному участку

Кератоциты роговицы — особые фибробласты , содержащиеся в строме роговой оболочки глаза. Строма , образованная по большей части коллагеновыми волокнами и другими элементами внеклеточного матрикса , составляет 85-90 % толщины роговицы, и кератоциты играют важную роль в поддержании её прозрачности и заживлении повреждений. В здоровой роговице кератоциты находятся в спокойном состоянии, а при нарушении её целостности активируются и приступают к деятельности по починке повреждений. Часть кератоцитов при повреждении совершает апоптоз . Сбой процесса заживления может приводить к помутнению роговицы, а некроз и повышенный апоптоз — играть роль в дистрофических заболеваниях роговицы и при кератоконусе , кроме того, апоптоз наблюдается при хирургических операциях глаза. В связи с этим функции кератоцитов активно изучаются.

Происхождение и функции кератоцитов роговицы

Кератоциты образуются при развитии организма из краниальной популяции клеток нервного гребня и затем мигрируют в мезенхиму. У некоторых видов происходит две волны миграции: одна порождает эндотелий роговицы , вторая вторгается в уже существующую, но еще не содержащую клеток строму , выработанную эпителием ; у других видов обе популяции образуются одной волной миграции. В строме кератоциты начинают активно синтезировать коллаген разных типов (I, V, VI) и кератансульфат . К моменту первого открытия глаз число пролиферирующих кератоцитов падает практически до нуля, и они переходят в спокойное состояние.

По окончании развития глаза в строме образуется согласованная сеть кератоцитов, объединенных дендритными отростками. Кератоциты в состоянии покоя синтезируют так называемые кристаллины — молекулы, изначально более известные благодаря своей роли в хрусталике глаза. Как и в хрусталике, кристаллины стромы предположительно позволяют поддерживать оптимальную прозрачность и рефракцию света в роговице, а также составлять часть антиоксидантной защиты роговицы. Описана экспрессия кератоцитами человека таких кристаллинов, как ALDH1A1 , ALDH3A1 , ALDH2 и ( транскетолаза ). Для разных видов характерны разные наборы производимых в строме кристаллинов. Выделяемый в толщу стромы кератансульфат может играть несколько ролей, в том числе роль динамического буфера, поддерживающего оптимальную гидрацию; при генетическом нарушении его синтеза развивается пятнистая дистрофия роговицы .

Авторы одного исследования сообщают о том, что кератоциты конвертируют производимый в роговице профермент плазминоген в ангиостатин ; возможно, это является одним из механизмов сдерживания васкуляризации роговицы.

По данным одного исследования, кератоциты производят также супероксид .

По данным одного исследования, число кератоцитов в роговице человека в среднем составляет 20500 клеток на мм³ либо 9600 в колонке стромы площадью сечения 1 мм², причем наибольшая плотность размещения клеток отмечена в верхних 10 % стромы. С возрастом число кератоцитов снижается, примерно на 0,45 % в год.

При повреждении роговицы, часть кератоцитов совершают апоптоз под воздействием выделяемых верхним слоем молекул. Исследования приписывают значительную роль в инициации апоптоза цитокинам IL1-alpha и TNF-alpha. Другие кератоциты в ответ на те же сигналы активируются, пролиферируют, синтезируют MMP , способствующие ремоделингу ткани. Такие кератоциты в разных источниках называют либо активными кератоцитами, либо фибробластами, либо говорят об их преобразовании в «ремонтный фенотип» ( англ. repair phenotype ). При более тяжёлых повреждениях либо на поздних стадиях заживления часть кератоцитов превращается в миофибробласты , активно секретирующие ряд элементов внеклеточного матрикса. Показано, что это происходит под воздействием TGF-beta . При восстановлении базальной мембраны, поступление TGF-beta в строму падает, и миофибробласты исчезают. Активированные кератоциты какое-то время продолжают переделку внеклеточного матрикса, самостоятельно выделяя IL1-alpha для поддержания своего «ремонтного фенотипа».

Интересно, что и в разреженной культуре кератоцитов эти клетки превращаются в миофибробласты без добавления TGF-бета, вероятно, выделяя этот фактор самостоятельно из-за потери контакта с другими кератоцитами. :133

Роли апоптоза кератоцитов, как «спокойных», так и активированных, уделяется особое внимание. В обычной здоровой роговице запрограммированная клеточная смерть кератоцитов почти не наблюдается, однако сразу после повреждения верхнего её слоя ( эпителия ) наблюдается немедленный апоптоз кератоцитов, расположенных под местом повреждения. Существует гипотеза, объясняющая такую быструю реакцию необходимостью предотвратить распространение инфекции, поскольку клеткам иммунной системы требуется до нескольких часов для мобилизации в роговицу. При нормальном ходе событий, через некоторое время митоз близлежащих кератоцитов способствует восполнению их количества. Апоптоз кератоцитов отмечен при хирургических вмешательствах, в том числе кератотомии и лазерной хирургии роговицы , и, возможно, играет роль в развитии послеоперационных осложнений.

Клиническое значение

Иммунореактивность алкогольдегидрогеназы в здоровой роговице, при дистрофии Фукса , и в роговице, пораженной кератоконусом (значительно сниженная экспрессия). Окрашивание диаминобензидином выделяет кератоциты на фоне срезов роговицы. Иллюстрация из работы Mootha et al., 2009.
Нарушение синтеза кератансульфатов привело к скоплению патологического материала в кератоците.

Кератоциты могут играть роль в патогенезе различных форм дистрофии роговицы. По данным нескольких исследований, их реакции разительно отклоняются от нормы при кератоконусе. При этом заболевании отмечается их апоптоз вдалеке от какого-либо повреждения эпителия , в связи с этим возникла гипотеза о том, что кератоконус обусловлен избыточным апоптозом кератоцитов.

По данным одного исследования, в кератоцитах, изъятых при кератопластике у больных кератоконусом , значительно снижен уровень мРНК одной из форм алкогольдегидрогеназы , также отмечается сниженный синтез супероксиддисмутазы 3 .

Данные о количестве кератоцитов при кератоконусе разнятся: сообщается как о пониженном, так и о повышенном их числе. Как при кератоконусе, так и в здоровых глазах ношение контактных линз ассоциировано со сниженным числом этих клеток.

Реакция на лекарства

Ряд исследований демонстрирует гибель кератоцитов под воздействием хинолонов , причём больше клеток гибнет при нарушенной целостности эпителиального слоя роговицы. Другой класс средств, также применяемый для борьбы с роговичными инфекциями, аминогликозиды , наносит лишь незначительный ущерб кератоцитам при сравнении с хинолонами.

Существуют сообщения о случаях перфорации роговицы, предположительно ассоциированных с топическим применением хинолонов. В одном исследовании говорится, что хинолоны индуцируют экспрессию матриксных металлопротеиназ ( , MMP2 , , MMP9 ).

Альтернативные названия

  • «Кератобласты» (этот термин также используется для описания прекурсоров эпидермальных кератиноцитов ) ( англ. keratoblasts )
  • «Фибробласты роговицы», «роговичные фибробласты» ( англ. corneal fibroblasts )
  • «Стромальные фиброциты роговицы», «роговичные стромальные фиброциты» ( англ. corneal stromal fibrocytes )
  • « Мезенхимально -порожденные роговичные клетки», «клетки роговицы мезенхимального происхождения» ( англ. corneal mesenchymal-derived cells )
  • «Роговичные стромальные клетки», «клетки стромы роговицы» ( англ. corneal stromal cells )
  • (устар.) «Роговичные тельца», «роговичные корпускулы» ( англ. corneal corpuscles )

См. также

  • VSX1 — при повреждениях роговицы, рост экспрессии в кератоцитах;

Литература

  • Обзоры:
    • Кератоцит : West-Mays J. A., Dwivedi D. J. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — Vol. 38 , no. 10 . — P. 1625—1631 . — doi : . — . — PMC .
    • Роль апоптоза : Wilson S. E., Chaurasia S. S., Medeiros F. W. (англ.) // : journal. — 2007. — September ( vol. 85 , no. 3 ). — P. 305—311 . — doi : . — . — PMC .
  • Сборники, книги:
    • Возможная роль апоптоза кератоцитов в патогенезе кератоконуса : — Севостьянов Е. Н., Горскова Е. Н., Экгардт В. Ф. Челябинск: УГМАДО, 2005. — 32 с.

Примечания

  1. ↑ Wilson S. E., Chaurasia S. S., Medeiros F. W. (англ.) // : journal. — 2007. — September ( vol. 85 , no. 3 ). — P. 305—311 . — doi : . — . — PMC . 15 сентября 2019 года.
  2. ↑ West-Mays J. A., Dwivedi D. J. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — Vol. 38 , no. 10 . — P. 1625—1631 . — doi : . — . — PMC . 15 сентября 2019 года.
  3. Müller L. J., Pels L., Vrensen G. F. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1995. — December ( vol. 36 , no. 13 ). — P. 2557—2567 . — . 12 января 2013 года. . Дата обращения: 12 мая 2009. Архивировано из 12 января 2013 года.
  4. Jester J. V. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2008. — April ( vol. 19 , no. 2 ). — P. 82—93 . — doi : . — . — PMC . 15 сентября 2019 года.
  5. Lassen N., Black W. J., Estey T., Vasiliou V. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2008. — April ( vol. 19 , no. 2 ). — P. 100—112 . — doi : . — . 15 сентября 2019 года.
  6. Lassen N., Pappa A., Black W. J., Jester J. V., Day B. J., Min E., Vasiliou V. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — November ( vol. 41 , no. 9 ). — P. 1459—1469 . — doi : . — . 15 сентября 2019 года.
  7. от 15 сентября 2019 на Wayback Machine — из обзора в
  8. Funderburgh J. L. (англ.) // Glycobiology : journal. — 2000. — October ( vol. 10 , no. 10 ). — P. 951—958 . — . 15 сентября 2019 года.
  9. (недоступная ссылка) — пятнистая дистрофия роговицы. Данные генетических и патоанатомических исследований в каталоге OMIM .
  10. Extrahepatic synthesis of plasminogen in the human cornea is up-regulated by interleukins-1alpha and −1beta. Twining SS, Wilson PM, Ngamkitidechakul C. Biochem J. 1999 May 1;339 (Pt 3):705-12.
  11. Differential conversion of plasminogen to angiostatin by human corneal cell populations. Warejcka DJ, Vaughan KA, Bernstein AM, Twining SS. Mol Vis. 2005 Oct 20;11:859-68.
  12. O'Brien W. J., Heimann T., Rizvi F. NADPH oxidase expression and production of superoxide by human corneal stromal cells (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2009. — Vol. 15 . — P. 2535—2543 . — . — PMC .
  13. Patel S., McLaren J., Hodge D., Bourne W. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2001. — February ( vol. 42 , no. 2 ). — P. 333—339 . — . 13 января 2013 года. . Дата обращения: 12 мая 2009. Архивировано из 13 января 2013 года.
  14. от 15 сентября 2019 на Wayback Machine из обзора
  15. Gabbiani, Giulio; Chaponnier, Christine; Alexis Desmouliere. Tissue Repair, Contraction and the Myofibroblast (Biotechnology Intelligence Unit) (англ.) . — Berlin: Springer, 2006. — ISBN 0-387-33649-4 .
  16. Wilson S. E., He Y. G., Weng J., Li Q., McDowall A. W., Vital M., Chwang E. L. (англ.) // : journal. — 1996. — April ( vol. 62 , no. 4 ). — P. 325—327 . — doi : . — . 15 сентября 2019 года.
  17. Wilson S. E., Pedroza L., Beuerman R., Hill J. M. (англ.) // : journal. — 1997. — May ( vol. 64 , no. 5 ). — P. 775—779 . — doi : . — . 15 сентября 2019 года.
  18. Erie J. C., McLaren J. W., Hodge D. O., Bourne W. M. (англ.) // : journal. — 2005. — Vol. 103 . — P. 56—66; discussion 67—8 . — . — PMC . 12 октября 2008 года. . Дата обращения: 15 мая 2009. Архивировано из 12 октября 2008 года.
  19. ↑ Mootha V. V., Kanoff J. M., Shankardas J., Dimitrijevich S. Marked reduction of alcohol dehydrogenase in keratoconus corneal fibroblasts (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2009. — Vol. 15 . — P. 706—712 . — . — PMC .
  20. Kim W. J., Rabinowitz Y. S., Meisler D. M., Wilson S. E. (неопр.) // . — 1999. — November ( т. 69 , № 5 ). — С. 475—481 . — doi : . — . 15 сентября 2019 года.
  21. ↑ Mocan M. C., Yilmaz P. T., Irkec M., Orhan M. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2008. — November ( vol. 33 , no. 11 ). — P. 933—939 . — doi : . — .
  22. Erie J. C., Patel S. V., McLaren J. W., Nau C. B., Hodge D. O., Bourne W. M. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — November ( vol. 134 , no. 5 ). — P. 689—695 . — . 17 июня 2018 года.
  23. Niederer R. L., Perumal D., Sherwin T., McGhee C. N. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2008. — July ( vol. 49 , no. 7 ). — P. 2964—2970 . — doi : . — . (недоступная ссылка)
  24. Ku J. Y., Niederer R. L., Patel D. V., Sherwin T., McGhee C. N. (англ.) // Ophthalmology : journal. — 2008. — May ( vol. 115 , no. 5 ). — P. 845—850 . — doi : . — .
  25. Hollingsworth J. G., Efron N., Tullo A. B. (неопр.) // . — 2005. — May ( т. 25 , № 3 ). — С. 254—260 . — doi : . — . (недоступная ссылка)
  26. ↑ Weed K. H., MacEwen C. J., Cox A., McGhee C. N. (англ.) // Eye : journal. — 2007. — May ( vol. 21 , no. 5 ). — P. 614—623 . — doi : . — .
  27. Bezwada P., Clark L. A., Schneider S. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2008. — February ( vol. 24 , no. 2 ). — P. 419—424 . — doi : . — . 22 сентября 2015 года. . Дата обращения: 15 августа 2009. Архивировано 22 сентября 2015 года.
  28. Pollock G. A., McKelvie P. A., McCarty D. J., White J. F., Mallari P. L., Taylor H. R. (англ.) // : journal. — 2003. — December ( vol. 31 , no. 6 ). — P. 517—521 . — . (недоступная ссылка)
  29. Leonardi A., Papa V., Fregona I., Russo P., De Franchis G., Milazzo G. (англ.) // Cornea : journal. — 2006. — January ( vol. 25 , no. 1 ). — P. 85—90 . — . (недоступная ссылка)
  30. Mallari P. L., McCarty D. J., Daniell M., Taylor H. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2001. — January ( vol. 131 , no. 1 ). — P. 131—133 . — . 12 июня 2018 года.
  31. Reviglio V. E., Hakim M. A., Song J. K., O'Brien T. P. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2003. — October ( vol. 3 ). — P. 10 . — doi : . — . — PMC . 8 декабря 2007 года.

Ссылки

  • — изображения кератоцитов роговицы.
  • — инновационный проект, руководитель — Максим Герасимов
Источник —

ainsleigh
  • 2020-05-19
  • 1
  • Tags:

Same as Кератоцит роговицы

The title for the last searches