3 Choroid’s rolle i øyevekstregulering

Choroid ligger mellom RPE og sclera. I de fleste arter kan den deles inn i fem lag histologisk, med utgangspunkt fra den indre (retinale) siden: Bruchs membran, choroicapillaris, Hallers lag, Sattlers lag og suprachoroidea, med alt annet enn det første laget stort sett vaskulær, 21 selv om suprachoroiden inneholder store, endotelforede mellomrom (lacunae) hos fugler, som ligner lymfekar.90,91 Choroiden inneholder også en rekke ikke-vaskulære celler, inkludert melanocytter, fibroblaster, ikke-vaskulære glatte muskelceller, og immunkompetente celler, støttet av kollagenøse og elastiske elementer.21 Tradisjonelt har choroid blitt tildelt som hovedfunksjoner, tilførsel av oksygen og næringsstoffer til den ytre netthinnen, lysabsorpsjon (pigmentert choroid), termoregulering og modulering av intraokulært trykk. , peker nyere studier også på en rolle for choroid i okulær fokusjustering, inkludert emmetropisering, og dermed øyevekstregulering, noe som åpner muligheten for roman apeutiske tilnærminger for nærsynthetskontroll.21 Å belyse underliggende signalveier og mekanismer er essensielle første trinn.

Noen ganger referert til som koroidal innkvartering, ble endringer i koroid tykkelse som svar på pålagt defokus først beskrevet i unge kyllinger, som også viser de mest dramatiske endringene fra alle dyr som er studert. Disse endringene tjener til å bevege netthinnen mot det endrede fokusplanet. Selv om choroid av unge kyllinger er ca. 250 μm tykk sentralt og 100 μm tykk perifer, i likhet med pattedyr og primater, som svar på betydelig pålagt nærsynthet, f.eks. Med + 15 D-linser, øker choroidens koroid tykkelse betydelig, noe som medfører en tilsvarende stor, kompenserende endring i brytning.21,42,92–94 Med pålagt hyperopisk defokus tynner choroid i stedet for å tykne, og trekker netthinnen bakover mot det endrede bildeplanet. I brytningsform er nettoeffektene indusert henholdsvis hyperopi og nærsynthet. Formmangel, som også induserer nærsynthet, forårsaker også koroidal tynning, selv om her ikke justeringen til netthinnens posisjon tjener noen kompenserende rolle. Disse endringene i koroidetykkelse forekommer veldig raskt, og kan påvises med høyfrekvent ultralyd i løpet av få minutter hos unge kyllinger.11,34,42,94,95 Lignende koroidresponser er dokumentert hos andre dyr, inkludert marsvin, marmosetter, makakker og mennesker sist, selv om omfanget av endringene er mye mindre enn det som er observert hos kyllinger i alle tilfeller. er det mulig at forskjellige mekanismer ligger til grunn for tyknings- og tynningsresponsene. Til dags dato har relaterte endringer i blodstrøm og struktur blitt beskrevet i kyllinger, sammen med toveis endringer i permeabiliteten til den koroidale vaskulaturen, dvs. redusert under formmangel og økt under utvinning fra formmangel nærsynthet.97-99 Proteinet innholdet av suprachoroidale væsker har også blitt rapportert å være redusert i formberøvede øyne, og økt etter normal syn er gjenopprettet, i samsvar med anatomisk lokalisering av tykkelsesendringene til de ytre koroidale lakunene hos kyllinger. 21,97 Antagelig tjener disse proteinene som osmotiske midler for å regulere vanninnholdet og dermed tykkelsen på det ytre choroiden, med proteoglykaner som er blant identifiserte molekyler rapportert å være forhøyet i øynene med positive linser eller i gjenoppretting (etter fjerning av diffusor) .94 Det har også blitt spekulert i at ikke-vaskulære glatte muskelceller bidra til koroide tykkelsesendringer, ved å trekke seg sammen eller slappe av etter behov.94 I hvilken grad observerte endringer i koroidal blodstrøm bidrar til tykkelsesendringer via relaterte endringer i kar diameter er fortsatt å bli avklart, men kan være signifikant, i det minste hos pattedyr og primater hvis choroider ser ut til å mangle lakuner. Rollen til RPE som regulator for en eller flere av disse hendelsene gjenstår også å bli fastslått. På det mest grunnleggende nivået er det mulig at RPE, ved å regulere ion- og væskeutveksling mellom netthinnen og choroid, bidrar til regulering av choroidal tykkelse. 16,21 Alternativt kan mer komplekse signalkaskader være involvert. For eksempel har to DA-reseptoragonister, apomorfin og kinpirol, administrert ved intravitreal injeksjon, vært knyttet til forbigående koroidal fortykning; begge hemmer også linseindusert nærsynthet, og begge har potensiell tilgang til reseptorer på RPE, selv om retinale virkningssteder er plausible alternativer.100 Likeledes har retinal glukagon blitt knyttet til endret øyevekst, og intravitreal injeksjon av eksogent glukagon er rapportert å modulere koroidale tykkelsesendringer indusert av visuelle manipulasjoner.101

Av tilgjengelige dyremodeller for nærsynthet har kyllingen har stort sett blitt mye studert når det gjelder reguleringsmekanismer, med glukagon og retinsyre (RA) som er gjenstand for en rekke studier. Bildene for begge er komplekse. Når det gjelder glukagon, uttrykker kylling choroid så vel som netthinnen glukagon og dets reseptorer, 30 og choroidale glukagon proteinnivåer rapporteres å øke med kortvarig (opptil 1 dag) positiv linseslitasje, og være uendret av negative linser.102 Videre ser insulin ut, som generelt har motstridende virkninger mot glukagon, også å modulere koroid tykkelse, tilsynelatende gjennom en RPE-avhengig mekanisme, som vist in vitro med kyllingøyekopppreparater, hvor tilsatt insulin tynnet koroidet, i nærvær av enten RPE eller RPE-kondisjonert medium.101.103 Det er også sterke bevis som impliserer retinal og koroidal RA i øyevekstregulering.21 I forhold til choroid viser RA toveisendringer som respons på visuelle manipulasjoner som bremser (positiv linse og fjerning av diffusorer) eller akselererer (negativ linse eller diffusor) øyevekst.104 Koroiduttrykk av RA-syntetiserende enzym, retinaldehyddehydrogenase 2, viser også differensial regulering videre med negativ og positiv linsebehandling, samt utvinning fra formmangel.105.106

I tillegg til å fungere som en fokuseringsmekanisme, kan choroid også spille en viktig rolle i å regulere skleral vekst og ombygging. Modulering av skleral proteoglykansyntese ser ut til å være et av målene for koroidal RA.106,107 I tillegg uttrykker og syntetiserer koroidet en rekke vekstfaktorer og enzymer, inkludert bFGF, TGF-β, vevsplasminogenaktivator (t-PA), og matriksmetalloproteinaser, som alle har vært knyttet til skleral ombygging og / eller øyevekstregulering. 22,105,108–111 For eksempel, under utvikling av nærsynthet, har TGF-β-genet vist seg å være forskjellig uttrykt i choroiden i kyllinger, om enn ikke i treskruer.105.111 Til tross for forskjellen mellom kyllinger og treskruer som er notert i forhold til koroidalt TGF-β-genuttrykk, peker andre studier av genuttrykk i både treskruer og marmosetter på involvering av koroidet i øyevekstregulering. Microarray-genprofilering påført RPE / choroidpreparater fra marmosetter som gjennomgår linsebehandling av motsatte tegn, avslørte endret ekspresjon av et antall av de 204 screenede genene, inkludert protein-tyrosinfosfatase-reseptor type B, TGF-β-indusert og FGF-2.112 Interessant, i treskruen ble lignende differensielle genuttrykkingsmønstre observert i choroid med tre forskjellige visuelle manipulasjoner (negativ linse, formmangel og kontinuerlig mørke), noe som antyder en vanlig nærsynthetsinduserende molekylær signaleringskaskade, i det minste innenfor koroidet. 113,114

Nyere studier av kylling gir også et interessant perspektiv på den potensielle rollen som medlemmer av VEGFs-familien har i øyevekstregulering. De er best kjent for sine roller i angiogenese, og VEGF-antagonister som bevacizumab, et antistoff mot human VEGF, brukes nå mye klinisk til behandling av våt aldersrelatert makulopati. Imidlertid har de siste årene sett en utvidelse av deres kliniske bruk til å omfatte andre makulære patologier, inkludert myopisk makulopati.115 Dermed blir funnene om at medlemmer av VEGF-familien og deres reseptorer uttrykkes i chick choroid, og intravitreal injeksjon av bevacizumab hemmer begge utvikling av form-deprivasjon nærsynthet og den koroidale fortykningen under utvinningen fra form-deprivasjon nærsynthet hos kyllinger innebærer en grunnleggende rolle for denne familien i å regulere koroidefunksjonen.116,117

Ytterligere studier av rollen til choroid i øyevekst regulering og underliggende signalveier og -mekanismer kan føre til utvikling av nye terapeutiske tilnærminger for nærsynthetsbehandling gjennom modulering av koroidefunksjoner.

Se nærmere i kapittelet, «Sklerale mekanismer underliggende okulær vekst og nærsynthet» (skrevet av Ravi Metlapally og Christine F. Wildsoet).