3 Suonikalvon rooli silmän kasvun säätelyssä

Suonikalvo sijaitsee RPE: n ja kovakalvon välissä. Useimmissa lajeissa se voidaan jakaa histologisesti viiteen kerrokseen, alkaen sisäisestä (verkkokalvon) puolesta: Bruchin kalvo, choroicapillaris, Hallerin kerros, Sattlerin kerros ja suprachoroidea, kaikki paitsi ensimmäinen kerros ovat pääosin verisuoninen, vaikka linnuilla suprakhoroidi sisältää suuria, endoteelilla vuorattuja tiloja (aukkoja), jotka muistuttavat imusoluja.90,91 Suonikalvo sisältää myös erilaisia ei-vaskulaarisia asukasoluja, mukaan lukien melanosyytit, fibroblastit, ei-vaskulaariset sileät lihassolut, ja immunokompetentit solut, joita tukevat kollageeniset ja elastiset elementit. 21 Perinteisesti suonikalvo on osoitettu päätoiminnoiksi, hapen ja ravinteiden saannoksi ulommalle verkkokalvolle, valon imeytymiseen (pigmentoitu koroidi), lämpösäätelyyn ja silmänsisäisen paineen modulointiin. , tuoreet tutkimukset osoittavat myös suonikalvon merkityksen silmän kohdennuksen säätämisessä, mukaan lukien emmetropisaatio, ja siten silmien kasvun säätely, mikä avaa mahdollisuuden uudelle hoidolle apeutiset lähestymistavat likinäköisyyden hallintaan. 21 Taustalla olevien signaalireittien ja mekanismien selvittäminen ovat välttämättömiä ensimmäisiä vaiheita.

Koroidin paksuuden muutokset vasteena pakotetulle tarkennukselle on kuvattu ensin nuorilla poikasilla, joita kutsutaan joskus koroidiksi. osoittavat kaikkien tutkittujen eläinten dramaattisimmat muutokset. Nämä muutokset palvelevat verkkokalvon siirtymistä kohti muuttunutta fokusta. Siten, kun nuorten poikasien suonikalvo on keskimäärin noin 250 μm ja perifeerisesti 100 μm, samanlainen kuin nisäkkäät ja kädelliset, vastauksena huomattavaan myooppiseen defokukseen, esim. + 15 D-linsseillä, poikasen silmän koroidi lisää sen paksuus merkittävästi, jolloin vastaavasti suuri, kompensoiva muutos taitoksessa. 21,42,92–94 Asetetulla hyperooppisella tarkennuksella suonikalvo ohenee paksunemisen sijaan vetämällä verkkokalvoa taaksepäin kohti muuttunutta kuvatasoa. Taitekerroin nettovaikutukset ovat vastaavasti hyperopia ja likinäköisyys. Muodon puute, joka myös aiheuttaa likinäköisyyden, aiheuttaa myös suonikalvon ohenemista, vaikka tässä verkkokalvon asentoon sopeutuminen ei palvele korvaavaa roolia. Nämä muutokset suonikalvon paksuudessa tapahtuvat hyvin nopeasti, ja ne voidaan havaita korkean taajuuden ultraäänitutkimuksella muutamassa minuutissa nuorilla poikasilla. 11,34,42,94,95 Vastaavia koroidivasteita on dokumentoitu muilla eläimillä, mukaan lukien marsut, marmosetit, makakit ja ihmiset viimeisimmin, vaikka muutosten laajuus on paljon pienempi kuin poikasilla havaittu kaikissa tapauksissa. 21,96

Edellä mainittujen suonikalvon paksuuden muutosten taustalla olevia mekanismeja ei ole vielä täysin selvitetty ja on mahdollista, että erilaiset mekanismit ovat sakeutumis- ja ohenemisreaktioiden taustalla. Tähän mennessä siihen liittyviä muutoksia verenkierrossa ja rakenteessa on kuvattu poikasilla, samoin kuin kaksisuuntaiset muutokset suonikalvon verisuoniston läpäisevyydessä, eli ne ovat vähentyneet muodon puutteen aikana ja lisääntyneet muodon puutteen likinäköisyydestä toipumisen aikana. 97-99 Proteiini Suprakoroidisten nesteiden pitoisuuden on myös raportoitu vähentyneen muodosta puuttuvissa silmissä ja lisääntyneen normaalin näön palautuessa, mikä vastaa kanojen paksuusmuutosten anatomista lokalisointia poikasilla. 21,97 Oletettavasti nämä proteiinit toimivat osmoottiset aineet vesipitoisuuden ja siten ulomman suonikalvon paksuuden säätämiseksi siten, että proteoglykaanit ovat tunnistettujen molekyylien joukossa, joiden on ilmoitettu olevan kohonnut silmissä, joissa on positiivisia linssejä tai toipumassa (hajottimen poiston jälkeen) .94 On myös spekuloitu, että ei-verisuoniset sileät lihassolut vaikuttaa suonikalvon paksuuden muutoksiin supistumalla tai tarvittaessa rentoutumalla.94 Missä määrin havaitut muutokset suonikalvoverenkierrossa vaikuttavat paksuuden muutoksiin verisuonien halkaisijoiden vastaavien muutosten kautta, on vielä selvitettävä, mutta se voi olla merkittävä ainakin nisäkkäillä ja kädellisillä, joiden suonikalvoilta puuttuu aukkoja. RPE: n rooli yhden tai useamman näistä tapahtumista säätelijänä on myös vahvistamaton. Perustasolla on mahdollista, että RPE säätämällä verkkokalvon ja suonikalvon välistä ionin ja nesteen vaihtoa vaikuttaa koroidipaksuuden säätelyyn. 16,21 Vaihtoehtoisesti kyseessä voi olla monimutkaisempi signaalikaskadi. Esimerkiksi kaksi DA-reseptorin agonistia, apomorfiini ja kinpiroli, annettuna lasinsisäiseen injektioon, on kytketty ohimenevään suonikalvon paksunnokseen; molemmat estävät myös linssin aiheuttamaa likinäköisyyttä ja molemmilla on potentiaalinen pääsy RPE: n reseptoreihin, vaikka verkkokalvon toiminta-alueet ovatkin uskottavia vaihtoehtoja.100 Vastaavasti verkkokalvon glukagoni on yhdistetty muuttuneeseen silmän kasvuun, ja eksogeenisen glukagonin lasimonsisäisen injektion on raportoitu moduloivan visuaalisten manipulaatioiden aiheuttamia suonikalvon paksuuden muutoksia.101

Myopiaa varten käytettävissä olevista eläinmalleista kananpoika on on tutkittu enimmäkseen laajasti säätelymekanismien suhteen, ja glukagonia ja retinoiinihappoa (RA) on tutkittu useissa tutkimuksissa. Molempien kuvat ovat monimutkaisia. Glukagonin tapauksessa poikasen suonikalvo ja verkkokalvo ilmentävät glukagonia ja sen reseptoreita, 30 ja suonikalvon glukagoniproteiinipitoisuuden ilmoitetaan kasvavan lyhyellä aikavälillä (enintään 1 päivä) positiivisella linssin kulumisella, ja negatiiviset linssit eivät muuta niitä. Lisäksi insuliini, jolla on yleensä vastakkaisia vaikutuksia glukagoniin, näyttää myös moduloivan suonikalvon paksuutta ilmeisesti RPE: stä riippuvan mekanismin kautta, mikä on osoitettu in vitro kanan silmäsuppiloevalmisteilla, joissa lisätty insuliini ohensi suonikalvoa jommankumman RPE: n läsnä ollessa. tai RPE-ehdollinen väliaine. 1001103 On myös vahvaa näyttöä verkkokalvon ja suonikalvon RA: n liittymisestä silmän kasvun säätelyyn.21 Suonikalvon suhteen RA osoittaa kaksisuuntaisia muutoksia vasteena visuaalisiin manipulaatioihin, jotka hidastavat (positiivinen linssi ja diffuusorien poisto) tai kiihdyttävät (negatiivinen linssi tai diffuusori) silmän kasvu.104 RA-syntetisoivan entsyymin, retinaldehydidehydrogenaasi 2: n, suonikalvon ilmentymällä on myös erilainen säätely. Negatiivisella ja positiivisella linssikäsittelyllä sekä toipumisella muodon puutteesta. 105,106

Suonikalvolla voi lisäksi olla fokusointimekanismi, mutta sillä voi myös olla tärkeä rooli skleraalisen kasvun ja uudistumisen säätelyssä. Skleraalisen proteoglykaanisynteesin modulaatio näyttää olevan yksi suonikalvon RA: n kohteista. 106,107 Lisäksi suonikalvo ilmentää ja syntetisoi erilaisia kasvutekijöitä ja entsyymejä, mukaan lukien bFGF, TGF-β, kudosplasminogeeniaktivaattori (t-PA) ja matriisimetalloproteinaasit, jotka kaikki on liitetty skleraaliseen uudistumiseen ja / tai silmän kasvun säätelyyn. 22,105,108–111 Esimerkiksi likinäköisyyden kehittymisen aikana TGF-β-geenin on osoitettu ilmentyvän koroidissa poikasten kautta, vaikkakaan ei puunpoikasissa.105,111 Huolimatta poikasten ja puunpoikien välisestä erosta, joka on havaittu suonikalvon TGF-β-geeniekspressiossa, muut geeniekspressiotutkimukset sekä puuhaukoissa että marmoseteissa viittaavat koroidin osallistumiseen silmän kasvun säätelyssä. Microarray-geeniprofilointi RPM / koroidivalmisteisiin marmoseteista, joille tehtiin vastakkaisten merkkien linssikäsittely, paljasti muutetun 204 seulotun geenin ilmentymisen, mukaan lukien tyypin B proteiinityrosiinifosfataasireseptorin, TGF-β: n indusoiman ja FGF-2.112: n mielenkiintoisen, puupäässä samanlaisia geenien ilmentymismalleja havaittiin suonikalvossa kolmella eri visuaalisella manipulaatiolla (negatiivinen linssi, muodon puute ja jatkuva pimeys), mikä viittaa yhteiseen likinäköisyyttä indusoivaan molekyylisignaalien kaskadiin, ainakin suonikalvon sisällä. 1113, 114

Viimeaikaiset poikasen tutkimukset tarjoavat myös mielenkiintoisen näkökulman VEGF-perheen jäsenten mahdolliseen rooliin silmien kasvun säätelyssä. Ne tunnetaan parhaiten rooleistaan angiogeneesissä, ja VEGF-antagonisteja, kuten bevasitsumabia, ihmisen VEGF-vasta-ainetta, käytetään nykyään laajalti kliinisesti märkään ikään liittyvän makulopatian hoidossa. Viime vuosina niiden kliininen käyttö on kuitenkin laajentunut sisällyttämään muut makulapatologiat, mukaan lukien likinäköinen makulopatia.115 Näin ollen havainnot, joiden mukaan VEGF-perheen jäsenet ja heidän reseptorinsa ilmentyvät kanan koroidissa, ja bevasitsumabin lasinsisäinen injektio estää sekä muodon puutteesta kärsivän likinäköisyyden ja suonikalvon paksuuntumisen kehittyminen poikasilla muodon puutteesta johtuvasta likinäköisyydestä toipumisen aikana merkitsee tämän perheen perustavaa roolia suonikalvon toiminnan säätelyssä.116,117

Lisätutkimukset suonikalvon roolista silmän kasvussa säätely ja taustalla olevat signaalireitit ja -mekanismit voivat johtaa uusien näkökohtien hoitomenetelmien kehittämiseen koroiditoimintojen moduloinnin avulla.

Katso lisätietoja luvusta ”Silmän kasvun ja likinäköisyyden taustalla olevat skleraaliset mekanismit” (kirjoitettu Ravi Metlapally ja Christine F. Wildsoet).