Corneal keratocyt

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. oktober 2018; checks kræver 8 redigeringer .

Hornhinde-keratocytter  er specielle fibroblaster indeholdt i stromaen i øjets hornhinde. Stromaet , der for det meste består af kollagenfibre og andre elementer i den ekstracellulære matrix , udgør 85-90% af tykkelsen af ​​hornhinden, og keratocytter spiller en vigtig rolle i at opretholde dens gennemsigtighed og heling af læsioner. I en sund hornhinde er keratocytter i en rolig tilstand, og hvis dens integritet krænkes, aktiveres de og begynder at reparere skader. Nogle keratocytter gennemgår apoptose , når de beskadiges . [1] Fejl i helingsprocessen kan føre til hornhindeopacitet, og nekrose og øget apoptose kan spille en rolle i hornhindedystrofiske sygdomme og keratokonus , og apoptose er også blevet observeret under øjenkirurgi. I denne henseende bliver keratocytternes funktioner aktivt undersøgt.

Oprindelse og funktion af hornhinde-keratocytter

Keratocytter dannes under udviklingen af ​​organismen fra kraniepopulationen af ​​neurale kamceller og migrerer derefter til mesenkymet. Hos nogle arter forekommer to migrationsbølger: den ene giver anledning til hornhindens endotel , den anden invaderer det allerede eksisterende, men endnu ikke celleholdige stroma , udviklet af epitelet ; hos andre arter er begge populationer dannet af én migrationsbølge. I stroma begynder keratocytter aktivt at syntetisere kollagen af ​​forskellige typer (I, V, VI) og keratansulfat . På tidspunktet for den første åbning af øjnene falder antallet af prolifererende keratocytter til næsten nul, og de går i en rolig tilstand. [2]

I slutningen af ​​øjets udvikling dannes et koordineret netværk af keratocytter forenet af dendritiske processer i stroma. [3] Hvilende keratocytter syntetiserer såkaldte krystalliner  , molekyler, der oprindeligt var bedre kendt for deres rolle i øjets linse . Som i linsen opretholder stromale krystalliner formodentlig optimal gennemsigtighed og lysbrydning i hornhinden [4] og udgør også en del af antioxidantforsvaret af hornhinden. [5] Ekspressionen af ​​humane keratocytter af krystalliner såsom ALDH1A1 , ALDH3A1 , [6] ALDH2 og TKT ( transketolase ) er blevet beskrevet. Forskellige arter er karakteriseret ved forskellige sæt af krystalliner produceret i stroma. [7] Det stromale keratansulfat kan spille flere roller, herunder rollen som en dynamisk buffer, der opretholder optimal hydrering; [8] når dets syntese er genetisk forstyrret, udvikles plettet hornhindedystrofi . [9]

En undersøgelse rapporterede, at keratocytter omdanner proenzym produceret i hornhinden [10] plasminogen til angiostatin ; måske er dette en af ​​mekanismerne til at bremse hornhindens vaskularisering. [elleve]

Ifølge en undersøgelse producerer keratocytter også superoxid . [12]

Ifølge en undersøgelse er antallet af keratocytter i den menneskelige hornhinde i gennemsnit 20.500 celler pr. mm³, eller 9600 i en 1 mm² stromasøjle, med den højeste celletæthed observeret i de øverste 10% af stromaen. Med alderen falder antallet af keratocytter med omkring 0,45% om året. [13]

Når hornhinden er beskadiget, udfører nogle af keratocytterne apoptose under påvirkning af molekyler, der udskilles af det øvre lag. [1] Undersøgelser tilskriver cytokinerne IL1-alpha og TNF-alpha en væsentlig rolle i initieringen af ​​apoptose. Andre keratocytter, som svar på de samme signaler, aktiveres, prolifererer og syntetiserer MMP'er , der fremmer vævsomdannelse. Sådanne keratocytter i forskellige kilder kaldes enten aktive keratocytter eller fibroblaster, eller de taler om deres transformation til en "reparationsfænotype" ( eng.  reparationsfænotype ). Ved mere alvorlige skader eller på senere helingsstadier bliver nogle af keratocytterne til myofibroblaster , som aktivt udskiller en række elementer i den ekstracellulære matrix. Dette har vist sig at ske under påvirkning af TGF-beta . Når basalmembranen repareres, falder indtrængen af ​​TGF-beta i stroma, og myofibroblaster forsvinder. Aktiverede keratocytter fortsætter med at genskabe den ekstracellulære matrix i nogen tid og frigiver IL1-alfa på egen hånd for at opretholde deres "reparationsfænotype".

Interessant nok, selv i en sparsom kultur af keratocytter, bliver disse celler til myofibroblaster uden tilsætning af TGF-beta, hvilket sandsynligvis frigiver denne faktor alene på grund af tab af kontakt med andre keratocytter. [15] :133

Rollen af ​​apoptose af keratocytter, både "rolige" og aktiverede, er givet særlig opmærksomhed. [1] I en normal sund hornhinde observeres programmeret celledød af keratocytter næsten ikke, men umiddelbart efter beskadigelse af dets øvre lag ( epitel ) observeres øjeblikkelig apoptose af keratocytter placeret under skadestedet. [16] Der er en hypotese, der forklarer en så hurtig reaktion som et behov for at forhindre spredning af infektion, da det tager op til flere timer for immunsystemets celler at mobilisere sig ind i hornhinden. [17] I det normale forløb, efter nogen tid, bidrager mitose af nærliggende keratocytter til at genopbygge deres antal. [2] Apoptose af keratocytter er blevet bemærket under kirurgiske indgreb, herunder keratotomi og hornhindelaserkirurgi , [18] og kan spille en rolle i udviklingen af ​​postoperative komplikationer.

Klinisk betydning

Keratocytter kan spille en rolle i patogenesen af ​​forskellige former for hornhindedystrofi. Ifølge flere undersøgelser er deres reaktioner påfaldende afvigende fra normen i keratoconus. I denne sygdom er deres apoptose noteret langt fra nogen skade på epitelet , i forbindelse med dette opstod hypotesen om, at keratoconus skyldes overdreven apoptose af keratocytter. [tyve]

Ifølge en undersøgelse, i keratocytter fjernet under keratoplastik hos patienter med keratoconus , er niveauet af mRNA af en af ​​former for alkoholdehydrogenase signifikant reduceret , [19] er der også en reduceret syntese af superoxiddismutase 3 .

Data om antallet af keratocytter i keratoconus varierer: både et reduceret [21] [22] [23] [24] [25] og et øget antal er rapporteret. [26] I både keratoconus og raske øjne er kontaktlinsebrug forbundet med et reduceret antal af disse celler. [21] [26]

Reaktion på medicin

En række undersøgelser viser, at keratocytter dør under påvirkning af quinoloner , [27] og flere celler dør, når integriteten af ​​hornhindens epitellag kompromitteres. [28] En anden klasse af midler, der også bruges til at bekæmpe hornhindeinfektioner, aminoglykosider , forårsager kun mindre skade på keratocytter sammenlignet med quinoloner. [29]

Der er rapporter om tilfælde af perforering af hornhinden, formentlig forbundet med lokal brug af quinoloner. [30] En undersøgelse angiver, at quinoloner inducerer ekspressionen af ​​matrixmetalloproteinaser ( MMP1 , MMP2 , MMP8 , MMP9 ). [31]

Alternative titler

Se også

Litteratur

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Wilson SE, Chaurasia SS, Medeiros FW Apoptose i initiering, modulering og afslutning af hornhindens sårhelingsrespons   // Exp . Øjen Res.  : journal. - 2007. - September ( bind 85 , nr. 3 ). - S. 305-311 . - doi : 10.1016/j.exer.2007.06.009 . — PMID 17655845 .
  2. ↑ 1 2 West-Mays JA, Dwivedi DJ Keratocytten: corneal stromalcelle med variable reparationsfænotyper   // Int . J Biochem. Celle biol. : journal. - 2006. - Bd. 38 , nr. 10 . - S. 1625-1631 . - doi : 10.1016/j.biocel.2006.03.010 . — PMID 16675284 .
  3. ↑ Müller LJ, Pels L., Vrensen GF Nye aspekter af den ultrastrukturelle organisation af humane corneale keratocytter   // Invest . Oftalmol. Vis. sci. : journal. - 1995. - December ( bind 36 , nr. 13 ). - P. 2557-2567 . — PMID 7499078 . Arkiveret fra originalen den 12. januar 2013. Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Hentet 12. maj 2009. Arkiveret fra originalen 12. januar 2013. 
  4. ↑ Jester JV Hornhindekrystaller og udviklingen af ​​cellulær gennemsigtighed   // Semin . celldev. Biol. : journal. - 2008. - April ( bind 19 , nr. 2 ). - S. 82-93 . - doi : 10.1016/j.semcdb.2007.09.015 . — PMID 17997336 .
  5. ↑ Lassen N., Black WJ, Estey T., Vasiliou V. Hornhindens krystalliners rolle i de cellulære forsvarsmekanismer mod oxidativt stress   // Semin . celldev. Biol. : journal. - 2008. - April ( bind 19 , nr. 2 ). - S. 100-112 . - doi : 10.1016/j.semcdb.2007.10.004 . — PMID 18077195 .
  6. ↑ Lassen N., Pappa A., Black WJ, Jester JV, Day BJ, Min E., Vasiliou V. Antioxidantfunktion af corneal ALDH3A1 i dyrkede stromale fibroblaster  // Free Radic  . Biol. Med. : journal. - 2006. - November ( bind 41 , nr. 9 ). - S. 1459-1469 . - doi : 10.1016/j.freeeradbiomed.2006.08.009 . — PMID 17023273 .
  7. ↑ Liste over kendte corneale krystalliner og deres analoger i  øjets linse
  8. ↑ Funderburgh JL Keratansulfat: struktur, biosyntese og funktion  (engelsk)  // Glycobiology  : journal. - 2000. - Oktober ( bind 10 , nr. 10 ). - S. 951-958 . — PMID 11030741 .
  9. ↑ MACULAR DYSTROFI, hornhinde, 1; MCDC1  (utilgængeligt link)  - plettet hornhindedystrofi. Data fra genetiske og patoanatomiske undersøgelser i OMIM -kataloget .
  10. ↑ Ekstrahepatisk syntese af plasminogen i den menneskelige hornhinde opreguleres af interleukiner-1alfa og -1beta. Twining SS, Wilson PM, Ngamkitidechakul C. Biochem J. 1999 maj 1;339 (Pt 3):705-12. PMID 10215610
  11. ↑ Differentiel omdannelse af plasminogen til angiostatin af humane corneacellepopulationer. Warejcka DJ, Vaughan KA, Bernstein AM, Twining SS. Mol Vis. 2005. oktober 20;11:859-68. PMID 16270025
  12. ↑ O'Brien WJ, Heimann T., Rizvi F. NADPH-oxidaseekspression og produktion af superoxid af humane corneale stromaceller   // Mol . Vis. : journal. - 2009. - Bd. 15 . - P. 2535-2543 . — PMID 19997580 .
  13. ↑ Patel S., McLaren J., Hodge D., Bourne W. Normal human keratocyttæthed og hornhindetykkelsesmåling ved hjælp af konfokal mikroskopi in vivo   // Invest . Oftalmol. Vis. sci. : journal. - 2001. - Februar ( bind 42 , nr. 2 ). - S. 333-339 . — PMID 11157863 . Arkiveret fra originalen den 13. januar 2013. Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Hentet 12. maj 2009. Arkiveret fra originalen 13. januar 2013. 
  14. ↑ Gabbiani, Giulio; Chaponnier, Christine; Alexis Desmoulière. Vævsreparation, kontraktion og myofibroblast (bioteknologisk intelligensenhed  ) . - Berlin: Springer, 2006. - ISBN 0-387-33649-4 .
  15. ↑ Wilson SE, He YG, Weng J., Li Q., ​​​​McDowall AW, Vital M., Chwang EL Epitelbeskadigelse inducerer keratocytapoptose: antaget rolle for interleukin-1-systemet i moduleringen af ​​hornhindevævsorganisation og  sårheling .)  // Exp. Øjen Res.  : journal. - 1996. - April ( bd. 62 , nr. 4 ). - s. 325-327 . - doi : 10.1006/exer.1996.0038 . — PMID 8795451 .
  16. ↑ Wilson SE, Pedroza L., Beuerman R., Hill JM Herpes simplex virus type-1 infektion af corneale epitelceller inducerer apoptose af de underliggende keratocytter   // Exp . Øjen Res.  : journal. - 1997. - Maj ( bind 64 , nr. 5 ). - s. 775-779 . - doi : 10.1006/exer.1996.0266 . — PMID 9245908 .
  17. ↑ Erie JC, McLaren JW, Hodge DO, Bourne WM Langsigtede hornhindens keratoctye deficit efter fotorefraktiv keratectomy og laser in situ keratomileusis  // Trans Am Ophthalmol Soc  : journal  . - 2005. - Bd. 103 . - s. 56-66; diskussion 67-8 . — PMID 17057788 . Arkiveret fra originalen den 12. oktober 2008. Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Hentet 15. maj 2009. Arkiveret fra originalen 12. oktober 2008. 
  18. ↑ 1 2 Mootha VV, Kanoff JM, Shankardas J., Dimitrijevich S. Markant reduktion af alkoholdehydrogenase i keratoconus-hornhindefibroblaster   // Mol . Vis. : journal. - 2009. - Bd. 15 . - s. 706-712 . — PMID 19365573 .
  19. ↑ Kim WJ, Rabinowitz YS, Meisler DM, Wilson SE Keratocytapoptose forbundet med keratoconus  (neopr.)  // Exp. Øjen Res. . - 1999. - November ( vol. 69 , nr. 5 ). - S. 475-481 . - doi : 10.1006/exer.1999.0719 . — PMID 10548467 .
  20. ↑ 1 2 Mocan MC, Yilmaz PT, Irkec M., Orhan M. In vivo konfokal mikroskopi til evaluering af hornhindens mikrostruktur i keratoconus   // Curr . Øjen Res. : journal. - 2008. - November ( bind 33 , nr. 11 ). - S. 933-939 . - doi : 10.1080/02713680802439219 . — PMID 19085375 .
  21. ↑ Erie JC, Patel SV, McLaren JW, Nau CB, Hodge DO, Bourne WM Keratocytdensitet i keratoconus. En konfokal mikroskopiundersøgelse(a)  (engelsk)  // Am. J. Ophthalmol. : journal. - 2002. - November ( bind 134 , nr. 5 ). - S. 689-695 . — PMID 12429244 .
  22. ↑ Niederer RL, Perumal D., Sherwin T., McGhee CN Laserscanning in vivo konfokal mikroskopi afslører reduceret innervation og reduktion i celletæthed i alle lag af den keratokoniske hornhinde   // Invest . Oftalmol. Vis. sci. : journal. - 2008. - Juli ( bd. 49 , nr. 7 ). - S. 2964-2970 . - doi : 10.1167/iovs.07-0968 . — PMID 18579760 .  (utilgængeligt link)
  23. ↑ Ku JY, Niederer RL, Patel DV, Sherwin T., McGhee CN Laserscanning in vivo konfokal analyse af keratocytdensitet i keratoconus  // Ophthalmology  :  journal. - 2008. - Maj ( bind 115 , nr. 5 ). - S. 845-850 . - doi : 10.1016/j.ophtha.2007.04.067 . — PMID 17825419 .
  24. ↑ Hollingsworth JG, Efron N., Tullo AB In vivo corneal konfokal mikroskopi i keratoconus  (neopr.)  // Ophthalmic Physiol Opt . - 2005. - Maj ( bind 25 , nr. 3 ). - S. 254-260 . - doi : 10.1111/j.1475-1313.2005.00278.x . — PMID 15854073 .  (utilgængeligt link)
  25. ↑ 1 2 Weed KH, MacEwen CJ, Cox A., McGhee CN Kvantitativ analyse af hornhindens mikrostruktur i keratoconus ved hjælp af in vivo konfokal mikroskopi  (engelsk)  // Eye  : journal. - 2007. - Maj ( bind 21 , nr. 5 ). - s. 614-623 . - doi : 10.1038/sj.eye.6702286 . — PMID 16498438 .
  26. ↑ Bezwada P., Clark LA, Schneider S. Iboende cytotoksiske virkninger af fluoroquinoloner på humane hornhinde-keratocytter og endotelceller  //  Curr Med Res Opin : journal. - 2008. - Februar ( bind 24 , nr. 2 ). - S. 419-424 . - doi : 10.1185/030079908X261005 . — PMID 18157922 . Arkiveret fra originalen den 22. september 2015. Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Hentet 15. august 2009. Arkiveret fra originalen 22. september 2015. 
  27. ↑ Pollock GA, McKelvie PA, McCarty DJ, White JF, Mallari PL, Taylor HR In vivo-effekter af fluorquinoloner på kaninhornhinder   // Clin . eksperiment. Oftalmol.  : journal. - 2003. - December ( bind 31 , nr. 6 ). - s. 517-521 . — PMID 14641160 .  (utilgængeligt link)
  28. ↑ Leonardi A., Papa V., Fregona I., Russo P., De Franchis G., Milazzo G. In vitro-effekter af fluoroquinolon og aminoglycosid-antibiotika på humane keratocytter  // Cornea  :  journal. - 2006. - Januar ( bind 25 , nr. 1 ). - S. 85-90 . — PMID 16331047 .  (utilgængeligt link)
  29. ↑ Mallari PL, McCarty DJ, Daniell M., Taylor H. Øget forekomst af hornhindeperforering efter topisk fluoroquinolonbehandling for mikrobiel keratitis   // Am . J. Ophthalmol. : journal. - 2001. - Januar ( bind 131 , nr. 1 ). - S. 131-133 . — PMID 11162991 .
  30. ↑ Reviglio VE, Hakim MA, Song JK, O'Brien TP Effekt af topiske fluoroquinoloner på ekspressionen af ​​matrix metalloproteinaser i hornhinden  //  BMC Ophthalmol : journal. - 2003. - Oktober ( bind 3 ). — S. 10 . - doi : 10.1186/1471-2415-3-10 . — PMID 14529574 .

Links

 Sansesystem - Visuelt system - Øje
Fibrøs membran (ydre)
Choroid (midten)
Retina (indre skal)
Lag
Celler
Andet
forreste segment
Bagerste segment
øjenmuskler
Pupilmuskler
Nervesystemet og mere