3 Rola naczyniówki w regulacji wzrostu oka
Naczyniówka znajduje się między RPE a twardówką. U większości gatunków można go podzielić histologicznie na pięć warstw, zaczynając od strony wewnętrznej (siatkówkowej): błony Brucha, naczyniówki, warstwy Hallera, warstwy Sattlera i warstwy suprachoroidea, przy czym wszystkie warstwy oprócz pierwszej są w większości naczyniowych21, chociaż u ptaków, nadchawica zawiera duże, wyściełane śródbłonkiem przestrzenie (luki), które przypominają naczynia limfatyczne. i immunokompetentne, wspierane przez elementy kolagenowe i elastyczne.21 Tradycyjnie za główne funkcje naczyniówki przypisuje się dostarczanie tlenu i składników odżywczych do zewnętrznej części siatkówki, pochłanianie światła (naczyniówka barwnikowa), termoregulacja i modulacja ciśnienia wewnątrzgałkowego. ostatnie badania wskazują również na rolę naczyniówki w regulacji ostrości oka, w tym emetropizacji, a tym samym regulacji wzrostu oka, otwierając możliwość apeutyczne podejścia do kontroli krótkowzroczności.21 Wyjaśnienie podstawowych szlaków sygnałowych i mechanizmów to pierwszy krok.
Zmiany grubości naczyniówki w odpowiedzi na narzucone rozogniskowanie, określane czasem jako akomodacja naczyniówki, zostały po raz pierwszy opisane u młodych kurcząt pokazują najbardziej dramatyczne zmiany wszystkich badanych zwierząt. Zmiany te służą do przesunięcia siatkówki w kierunku zmienionej płaszczyzny ostrości. Tak więc, podczas gdy naczyniówka młodych piskląt ma grubość około 250 μm centralnie i 100 μm obwodowo, podobnie jak u ssaków i naczelnych, w odpowiedzi na znaczne narzucone krótkowzroczność rozogniskowania, np. Przy soczewkach + 15 D, naczyniówkowa grubości, powodując odpowiednio dużą, kompensacyjną zmianę refrakcji.21,42,92–94 Przy narzuconym nadwzrocznym rozogniskowaniu naczyniówka naczyniówkowa staje się cieńsza, zamiast pogrubiać, odciągając siatkówkę do tyłu w kierunku zmienionej płaszczyzny obrazu. W kategoriach refrakcji efekty netto to odpowiednio nadwzroczność i krótkowzroczność. Deprywacja formy, która również wywołuje krótkowzroczność, powoduje również ścieńczenie naczyniówki, chociaż tutaj dopasowanie do położenia siatkówki nie pełni roli kompensacyjnej. Te zmiany w grubości naczyniówki zachodzą bardzo szybko i można je wykryć za pomocą ultrasonografii o wysokiej częstotliwości w ciągu kilku minut u młodych kurcząt.11,34,42,94,95 Podobne reakcje naczyniówki udokumentowano u innych zwierząt, w tym świnek morskich, marmozet, makaki, a ostatnio ludzie, chociaż skala zmian jest znacznie mniejsza niż obserwowana u kurcząt we wszystkich przypadkach21,96
Mechanizmy leżące u podstaw powyższych zmian grubości naczyniówki pozostają w pełni wyjaśnione i jest możliwe, że różne mechanizmy leżą u podstaw odpowiedzi zagęszczania i przerzedzania. Do tej pory u piskląt opisano związane z tym zmiany w przepływie i strukturze krwi, a także dwukierunkowe zmiany w przepuszczalności naczyniówki naczyniówkowej, tj. Zmniejszone podczas deprywacji formy i zwiększone podczas wychodzenia z krótkowzroczności pozbawionej formy 97–99. Białko opisywano również, że w oczach pozbawionych kształtów zmniejsza się zawartość płynów nadnaczyniówkowych i zwiększa się po przywróceniu prawidłowego widzenia, zgodnie z anatomiczną lokalizacją zmian grubości w zewnętrznych szczelinach naczyniówki u kurcząt21,97. środki osmotyczne regulujące zawartość wody, a tym samym grubość zewnętrznej naczyniówki, przy czym wśród zidentyfikowanych cząsteczek wykazano podwyższony poziom proteoglikanów w oczach noszących soczewki dodatnie lub w trakcie rekonwalescencji (po usunięciu dyfuzora). przyczyniają się do zmian grubości naczyniówki, odpowiednio kurcząc się lub rozluźniając94. Stopień, w jakim obserwowane zmiany w naczyniówce przepływ krwi przyczynia się do zmian grubości poprzez związane z nimi zmiany w średnicach naczyń, które pozostają do wyjaśnienia, ale mogą być istotne, przynajmniej u ssaków i naczelnych, których naczyniówki wydają się być pozbawione luk. Rola RPE jako regulatora co najmniej jednego z tych zdarzeń również pozostaje do ustalenia. Na najbardziej podstawowym poziomie możliwe jest, że RPE, regulując wymianę jonów i płynów między siatkówką a naczyniówką, przyczynia się do regulacji grubości naczyniówki.16,21 Alternatywnie mogą być zaangażowane bardziej złożone kaskady sygnałowe. Na przykład, dwóch agonistów receptora DA, apomorfina i chinpirol, podawanych we wstrzyknięciu do ciała szklistego, wiązano z przejściowym zgrubieniem naczyniówki; oba również hamują krótkowzroczność indukowaną przez soczewki i oba mają potencjalny dostęp do receptorów na RPE, chociaż miejsca działania siatkówki są prawdopodobną alternatywą.100 Podobnie, glukagon siatkówkowy został powiązany ze zmienionym wzrostem oka, a donoszono, że wstrzyknięcie egzogennego glukagonu do ciała szklistego moduluje zmiany grubości naczyniówki wywołane manipulacjami wzrokowymi.101
Spośród dostępnych modeli zwierzęcych krótkowzroczności kurczak ma były szeroko badane pod kątem mechanizmów regulacyjnych, przy czym glukagon i kwas retinowy (RA) były przedmiotem wielu badań. Obrazy obu są złożone. W przypadku glukagonu, zarówno naczyniówka jak i siatkówka pisklęcia wykazują ekspresję glukagonu i jego receptorów30, a poziom białka glukagonu w naczyniówce wzrasta wraz z krótkotrwałym (do 1 dnia) dodatnim zużyciem soczewki i pozostaje niezmieniony przez soczewki ujemne102. Ponadto insulina, która generalnie ma działanie przeciwstawne do glukagonu, wydaje się również modulować grubość naczyniówki, najwyraźniej poprzez mechanizm zależny od RPE, jak wykazano in vitro z preparatami z szyjki ocznej kurcząt, w których dodana insulina rozrzedziła naczyniówkę, w obecności RPE lub podłoże kondycjonowane RPE.101,103 Istnieją również mocne dowody na to, że RZS siatkówki i naczyniówki mają wpływ na regulację wzrostu oka.21 W odniesieniu do naczyniówki, RZS wykazuje dwukierunkowe zmiany w odpowiedzi na manipulacje wzrokowe, które spowalniają (dodatnia soczewka i usunięcie dyfuzorów) lub przyspieszają (soczewka ujemna lub dyfuzor) wzrost oka. 104 Ekspresja w naczyniówce enzymu syntetyzującego RZS, dehydrogenazy retinaldehydu 2, również wykazuje różnicową regulację z negatywnym i pozytywnym leczeniem soczewek, a także z wyzdrowieniem po deprywacji formy.105,106
Oprócz funkcji mechanizmu ogniskowania naczyniówka może również odgrywać ważną rolę w regulacji wzrostu twardówki i przebudowie. Wydaje się, że jednym z celów RA106,107 w twardówce jest modulacja syntezy proteoglikanów w twardówce. Ponadto naczyniówka wykazuje ekspresję i syntezę różnych czynników wzrostu i enzymów, w tym bFGF, TGF-β, tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) oraz metaloproteinazy macierzy, z których wszystkie zostały powiązane z przebudową twardówki i / lub regulacją wzrostu oka.22,105,108-111 Na przykład podczas rozwoju krótkowzroczności wykazano, że gen TGF-β ulega różnej ekspresji w naczyniówce u kurcząt, chociaż nie u ryjówek.105,111 Pomimo różnicy między pisklętami a ryjówkami odnotowanymi w odniesieniu do ekspresji genów TGF-β w naczyniówce, inne badania ekspresji genów zarówno u ryjówek, jak i marmozet wskazują na udział naczyniówki w regulacji wzrostu oka. Profilowanie genów mikromacierzy zastosowane do preparatów RPE / naczyniówki z marmozet poddanych leczeniu soczewkami przeciwnych objawów ujawniło zmienioną ekspresję szeregu 204 przebadanych genów, w tym receptora białkowej fosfatazy tyrozynowej typu B, indukowanego TGF-β i FGF-2.112. u ryjówki podobne zróżnicowane wzorce ekspresji genów obserwowano w naczyniówce z trzema różnymi manipulacjami wizualnymi (soczewka ujemna, pozbawienie formy i ciągła ciemność), co sugeruje wspólną kaskadę sygnalizacji molekularnej wywołującą krótkowzroczność, przynajmniej w obrębie naczyniówki. 113,114
Ostatnie badania na kurczętach również dostarczają interesującej perspektywy na temat potencjalnej roli członków rodziny VEGF w regulacji wzrostu oczu. Są najbardziej znane ze swojej roli w angiogenezie, a antagoniści VEGF, tacy jak bewacyzumab, przeciwciało przeciwko ludzkiemu VEGF, są obecnie szeroko stosowane klinicznie w leczeniu mokrej makulopatii związanej z wiekiem. Jednak w ostatnich latach zaobserwowano rozszerzenie ich zastosowania klinicznego o inne patologie plamki, w tym makulopatię krótkowzroczną.115 Zatem odkrycia, że członkowie rodziny VEGF i ich receptory ulegają ekspresji w naczyniówce kurczęcia, a wstrzyknięcie do ciała szklistego bewacyzumabu hamuje zarówno rozwój krótkowzroczności pozbawionej formy i zgrubienia naczyniówki podczas wychodzenia z krótkowzroczności pozbawionej formy u piskląt wskazuje na fundamentalną rolę tej rodziny w regulacji czynności naczyniówki. 116,117
Dalsze badania nad rolą naczyniówki we wzroście oczu regulacja i leżące u podstaw szlaki sygnałowe i mechanizmy mogą prowadzić do opracowania nowych podejść terapeutycznych do leczenia krótkowzroczności poprzez modulację funkcji naczyniówki.
Proszę zapoznać się dalej z rozdziałem „Mechanizmy twardówki leżące u podstaw wzrostu i krótkowzroczności oka” (napisany autorstwa Ravi Metlapally i Christine F. Wildsoet).
