Русская Википедия:Кератоцит роговицы

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Значения

Файл:Emergence-of-Large-Scale-Cell-Morphology-and-Movement-from-Local-Actin-Filament-Growth-Dynamics-pbio.0050233.sv001.ogv
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.[1] 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.[2]

По окончании развития глаза в строме образуется согласованная сеть кератоцитов, объединенных дендритными отростками.[3] 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,[4] а также составлять часть антиоксидантной защиты роговицы.[5] Описана экспрессия кератоцитами человека таких кристаллинов, как ALDH1A1, ALDH3A1,[6] ALDH2 и TKT (транскетолаза). Для разных видов характерны разные наборы производимых в строме кристаллинов.[7] Выделяемый в толщу стромы кератансульфат может играть несколько ролей, в том числе роль динамического буфера, поддерживающего оптимальную гидрацию;[8] при генетическом нарушении его синтеза развивается пятнистая дистрофия роговицы.[9]

Авторы одного исследования сообщают о том, что кератоциты конвертируют производимый в роговице[10] профермент плазминоген в ангиостатин; возможно, это является одним из механизмов сдерживания васкуляризации роговицы.[11]

По данным одного исследования, кератоциты производят также супероксид.[12]

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.[13]

При повреждении роговицы, часть кератоцитов совершают апоптоз под воздействием выделяемых верхним слоем молекул.[1] 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» (Шаблон:Lang-en). 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».[14]

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.[15]Шаблон:Rp

Роли апоптоза кератоцитов, как «спокойных», так и активированных, уделяется особое внимание.[1] 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.[16] Существует гипотеза, объясняющая такую быструю реакцию необходимостью предотвратить распространение инфекции, поскольку клеткам иммунной системы требуется до нескольких часов для мобилизации в роговицу.[17] При нормальном ходе событий, через некоторое время митоз близлежащих кератоцитов способствует восполнению их количества.[2] Апоптоз кератоцитов отмечен при хирургических вмешательствах, в том числе кератотомии и лазерной хирургии роговицы,[18] и, возможно, играет роль в развитии послеоперационных осложнений.

Клиническое значение

Файл:Keratoconus keratocytes alcohol dehydrogenase 3.jpg
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.[19]
Файл:Macular corneal dystrophy - GAG killed keratocyte.JPEG
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.[20]

По данным одного исследования, в кератоцитах, изъятых при кератопластике у больных кератоконусом, значительно снижен уровень мРНК одной из форм алкогольдегидрогеназы,[19] также отмечается сниженный синтез супероксиддисмутазы 3.

Данные о количестве кератоцитов при кератоконусе разнятся: сообщается как о пониженном,[21][22][23][24][25] так и о повышенном их числе.[26] Как при кератоконусе, так и в здоровых глазах ношение контактных линз ассоциировано со сниженным числом этих клеток.[21][26]

Реакция на лекарства

Ряд исследований демонстрирует гибель кератоцитов под воздействием хинолонов,[27] причём больше клеток гибнет при нарушенной целостности эпителиального слоя роговицы.[28] Другой класс средств, также применяемый для борьбы с роговичными инфекциями, аминогликозиды, наносит лишь незначительный ущерб кератоцитам при сравнении с хинолонами.[29]

Существуют сообщения о случаях перфорации роговицы, предположительно ассоциированных с топическим применением хинолонов.[30] В одном исследовании говорится, что хинолоны индуцируют экспрессию матриксных металлопротеиназ (MMP1, MMP2, MMP8, MMP9).[31]

Альтернативные названия

См. также

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

Литература

Примечания

Шаблон:Reflist

Ссылки

Шаблон:Глаз

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Шаблон:Статья
  2. ↑ 2,0 2,1 Шаблон:Статья
  3. ↑ Шаблон:Статья Шаблон:Cite web
  4. ↑ Шаблон:Статья
  5. ↑ Шаблон:Статья
  6. ↑ Шаблон:Статья
  7. ↑ Список известных роговичных кристаллинов и их аналогов в хрусталике глаза Шаблон:Wayback — из обзора в PMID 17997336
  8. ↑ Шаблон:Статья
  9. ↑ MACULAR DYSTROPHY, CORNEAL, 1; MCDC1Шаблон: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. PMID 10215610
  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. PMID 16270025
  12. ↑ Шаблон:Статья
  13. ↑ Шаблон:Статья Шаблон:Cite web
  14. ↑ Изображение процесса заживления роговицы с участием кератоцитов Шаблон:Wayback из обзора PMID 17655845
  15. ↑ Шаблон:Книга
  16. ↑ Шаблон:Статья
  17. ↑ Шаблон:Статья
  18. ↑ Шаблон:Статья Шаблон:Cite web
  19. ↑ 19,0 19,1 Шаблон:Статья
  20. ↑ Шаблон:Статья
  21. ↑ 21,0 21,1 Шаблон:Статья
  22. ↑ Шаблон:Статья
  23. ↑ Шаблон:СтатьяШаблон:Недоступная ссылка
  24. ↑ Шаблон:Статья
  25. ↑ Шаблон:СтатьяШаблон:Недоступная ссылка
  26. ↑ 26,0 26,1 Шаблон:Статья
  27. ↑ Шаблон:Статья Шаблон:Cite web
  28. ↑ Шаблон:СтатьяШаблон:Недоступная ссылка
  29. ↑ Шаблон:СтатьяШаблон:Недоступная ссылка
  30. ↑ Шаблон:Статья
  31. ↑ Шаблон:Статья
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Кератоцит_роговицы&oldid=10111568