К

Кератоцит роговицы

Кератоциты роговицы — специализированные фибробласты, содержащиеся в строме роговицы. Строма является толстым средним слоем роговицы и составляет примерно 85-90% ее толщины. Кроме фибробластов здесь содержатся высокоорганизованные коллагеновые пластинки и компоненты межклеточного матрикса. Кератоциты играют значительную роль в поддержании прозрачности роговицы, восстановлении ее при повреждении, синтезе ее компонетов. В неповрежденной роговице кератоциты находятся в неактивном состоянии и активируются при повреждении или воспалении различного генеза. После повреждения роговицы некоторые кератоциты, расположенных под местом повреждения, сразу подвергаются апоптозу. Любой сбой в высокоорганизованном процессе заживления может привести к помутнению роговицы. Чрезмерный апоптоз кератоцитив может быть частью патологического процесса, который лежит в основе таких дегенеративных процессов как кератоконус, поэтому эти клетки являются объектом исследования ученых.

Происхождение и функции

Кератоциты происходят с краниальной популяции клеток нервного гребня, откуда они мигрируют в мезенхиму. У некоторых видов миграция проходит двумя волнами: во время первой волны миграции образуется роговичный эпителий, который синтезирует основу стромы, не содержит на этом этапе клеток; во время второй волны популяция кератоцитив мигрирует в подготовленную строму. В других видов миграция проходит в один этап. Сразу после попадания в строму, кератоциты начинают синтезировать молекулы коллагена типов I, V, VI и молекулы кератансульфатов. На момент открытия глаз после рождения большинство кератоцитив уже пролиферувалы и находятся в неактивном состоянии.

На момент окончания развития глаза сетка кератоцитив стромы роговицы уже сформирована, дендриты соседних кератоцитив контактируют друг с другом. Неактивные кератоциты синтезируют так называемые Кристалина (содержатся также в хрусталике). Роговичные Кристалина, аналогично хрусталиковой, помогают поддерживать прозрачность роговицы и обеспечивать оптимальную рефракции. Они также являются частью антиоксидантной защиты роговицы. У человека Кристалина представлены ALDH1A1, ALDH3A1, ALDH2 и TKT. Для других видов характерны иные наборы Кристалина. Считают, что кератансульфатов, который синтезируется кератоцитамы, помогает поддерживать оптимальную гидратацию роговицы, генетические нарушения синтеза кератансульфатов приводят к развитию пятнистой дистрофии роговицы.

Согласно данным одного исследования среднее количество кератоцитив в строме роговицы человека составляет примерно 20500 клеток на мм³ или 9600 в колонке 1 мм² в сечении. Наибольшая плотность кератоцитив наблюдается в верхних 10% стромы роговицы. Количество кератоцитив с возрастом уменьшается примерно на 0,45% в год.

После повреждения роговицы некоторые кератоциты подвергаются апоптозу, который вызывается действием сигнальных молекул синтезируемых верхними слоями роговицы. Известны такие сигнальные молекулы: интерлекин 1-альфа (ИЛ-1-альфа) и фактор некроза опухолей-альфа (ФНО-альфа). Другие соседние кератоциты под действием тех же сигнальных молекул активируются, пролиферируют и начинают синтезировать матриксные металлопротеиназы, последние способствуют ремоделированию ткани. При тяжелых травмах или выраженном воспалении некоторая часть кератоцитив превращается в миофибробласты и начинает активно синтезировать компоненты экстрацеллюлярного матрикса. Считают, что эта трансформация вызывается ФНО-бета. Как только базальная мембрана эпителия роговицы восстанавливается, ФНО-бета перестает поступать в стромы роговицы и миофибробласты исчезают. Остаточные активные фибробласты еще некоторое время продолжают самостоятельно выделять ИЛ-1-альфа для поддержания своего, так называемого, «ремонтного фенотипа» (англ. Repair phenotype).

Процесс апоптоза кератоцитив в активном и неактивном состоянии привлекает к себе значительное внимание. В неповрежденной роговице запрограммированная смерть клеток является очень редким явлением, но сразу после повреждения верхний слой кератоцитив под местом повреждения подлежит апоптоза. Одна из гипотез объясняет такое быстрое реагирование необходимостью быстро остановить из-за возможного распространения инфекции, так как попадание иммунных клеток в роговицу глаза может занять несколько часов. При нормальном дальнейшем течении недостаток кератоцитив вскоре компенсируется митозом соседних кератоцитив. Апоптоз может наблюдаться при оперативных вмешательствах на глазу, включая при кератотомии и лазерной коррекции, и может играть роль в развитии послеоперационных осложнений.

Клиническое значение

Кератоциты могут играть роль в различных заболеваниях роговицы. Согласно данным научного исследования, функции кератоцитив значительно изменяются при кератоконусе, частую формы дистрофии роговицы. При этом апоптоз кератоцитив возникает в участках удаленных от места повреждения эпителия. Это служит основой гипотезы, что основной причиной кератоконуса является чрезмерный апоптоз кератоцитив. По данным одного исследования определяется снижен уровень одной из форм алкогольдегидрогеназы, кератоциты синтезируют значительно меньше супероксиддисмутазы 3 по сравнению с кератоцитамы здоровой роговицы.

Изображения по теме

  • Кератоцит роговицы
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть