Szemészet, 2006 (143. évfolyam, 1-4. szám)
2006-12-01 / 4. szám
Szemészet A corneát felépítő extracelluláris komponensek A cornea extracelluláris mátrix állományát főként kollagén és proteoglikánok alkotják. Az ismert 19 típusú kollagén közül az emlősök corneájában legalább 10 megtalálható, többek között az I, III, IV, V, VI típusú kollagének. A stromalis proteoglikánok kisméretű, leucingazdag molekulák, melyek 2 fő csoportba sorolhatók, a keratán-szulfát oldalláncú proteoglikánok csoportja: lumikán, keratokán, mimekán, valamint a kondroitin/dermatán-szulfát proteoglikánok csoportja: dekorin, biglikán, fibromodulin.23 Ezen molekulák mindegyike 6-10 leucingazdag, ismétlődő egységet tartalmaz a „core protein” (fő tengelyfehérje) N- és C-terminális végén elhelyezkedő globuláris, ciszteinben gazdag doménje (harmadlagos szerkezetű kötőhely) között. Ezek az azonos motívumokat tartalmazó egységek a proteoglikánok közös funkcionális tulajdonságaira utalnak, mint például a kollagénrostokkal való kölcsönhatás. A proteoglikánok szöveti megoszlása viszont eltérő, ezért valószínű, hogy a kisméretű, leucingazdag proteoglikáncsalád minden tagja más-más szerepet tölt be a kötőszövetben.22 Mind a keratán-szulfát, mind a kondroitin/dermatán-szulfát proteoglikánok poszttranszlációs modifikációval keletkeznek, azaz a fehérje átíródása után kerül sor a módosító molekulák beépülésére. A keratán-szulfát proteoglikánok szulfatálásáért a karbohidrát-szulfotranszferáz gén terméke felelős. Ezen gén mutációi szerepet játszanak a macularis corneadisztrófiák I-es és И-es típusának kialakulásában.2 A lumikán felnőttkorban kizárólag a corneában található meg proteoglikánként. A szervezet többi szövetében - szívben, aortában, vázizmokban, bőrben és intervertebrális discusokban - felnőttkorban nem szulfatált glikoprotein formában fordul elő. A humán ízületi porcban található lumikán juvenilis korban még szulfatált, majd felnőttkorban csak keratán-szulfát-hiányos változatát figyelték meg.8 A lumikán e kivételes szöveti megjelenése alapján feltételezhető, hogy a keratán-szulfát forma sajátos szereppel rendelkezik a corneában.22 A lumikán 3 exonból álló génje a 12. kromoszóma hosszú karján helyezkedik el, az általa kódolt protein 338 aminosavból áll. Fiziológiásán a cornea stromájában expresszálódik, illetve a sebgyógyulás korai szakaszában az epitheliumban. Negatív töltésű oldalláncai fontos szerepet töltenek be a cornea hidráltsági állapotának fenntartásában, ezáltal transzparenciájának biztosításában. A keratokán a lumikánhoz hasonló szöveti eloszlást mutat, szintén csak a corneában tartalmaz keratán-szulfát láncokat. Génje 3 exonból áll, 352 aminosavat kódol, és szintén a 12. kromoszóma hossszú karján található, a lumikán gén szomszédságában.20 A génjében bekövetkező mutációk autoszomális recesszív módon öröklődő cornea plana kialakulásához vezetnek. A főként a finn lakosság körében leírt betegségben 3 variánst azonosítottak.17 A dekorin és a biglikán erősen szulfatált dermatán-szulfát proteinek, melyek stimulálják a fibroblastok migrációját a kollagénrostok között a seb területére.23 Immunhisztokémiai és immunoblotting vizsgálatokat végezve megfigyelték megnövekedett mennyiségű stromalis előfordulását keratoconus és keratopathia bullosa eseteiben.6 Elsőként Rada és mtsain bizonyították a lumikán szabályozó szerepét a kollagén-fibrillogenezisben, míg a dekorinról már ismert volt, hogy szükséges a rostok összerendeződéséhez. Az in vitro vizsgálat során megfigyelték, hogy alkilált és redukált formában mindkét fehérje elveszti a fibrillogenezist szabályozó aktivitását, és az elektronmikroszkópos képeken megvastagodott, szabálytalan lefutású rostok megjelenését észlelték, tehát élettanilag mindkét proteoglikán szükséges a normális kollagénszintézishez. Kimutatták továbbá, hogy ez a funkció nem a glükóz-aminoglikán oldalláncokhoz, hanem a core proteinhez kötött, mely képes diszulfidhíd kötésekkel kapcsolódni a kollagénhez. Az extracelluláris mátrix változásai a sebgyógyulás során Tanaka és munkacsoportja19 részletesen elemezték a radiális keratotomia és az excimer lézer kezelés hatását a corneára. A keratocyták sebgyógyulási válaszát morfológiailag, az extracelluláris mátrix újrarendeződését a stromában immunhisztokémiailag vizsgálták. Megállapították, hogy a cornea sebgyógyulása nem minőségében, hanem intenzitásában és lezajlásának idejében különbözik. Mindkét sebészi technika alkalmazása után megfigyelték a keratocyták apoptosisát a sebzés helyén, mely egy acelluláris zónát eredményezett. Ezt követően lezajlott a gyulladásos fázis a gyulladásos sejtek infiltrációjával, majd a sejtaktivációs fázis, melyben az aktivált keratocytákat a regenerálódó epithelium alatt figyelték meg, és az újrarendeződés (remodeling) fázisa, amelyben a migráló keratocyták az extracelluláris mátrix állományát újraszintetizálták. A szerzők a cornealis incisio után kifejezett gyulladásos reakciót írtak le. A remodelleződés viszonylag gyorsan lezajlott, az abnormális extracelluláris mátrixkomponensek mennyisége fokozatosan csökkent, és a sebgyógyulás, a normális corneaszerkezettel közel azonos szerkezetet mutatva, 3 hónap után lezárult. Ezzel szemben a fotorefraktív keratectomia után a gyulladásos válasz viszonylag enyhe volt, viszont a sejtaktivációs fázisból az újraképződési fázisba történő átmenet hosszú időt vett igénybe, és az abnormális mátrixelemek jelenléte egy évvel később is megfigyelhető volt. Az újraépülés elhúzódása az aktivált keratocyták citokin (IL-1, IL-6, TNF-a), extracelluláris kötőszöveti komponens és növekedési faktor (TGF-ß, PDGF) szekréciójával magyarázható, mely folyamatos szöveti újraképződési választ váltott ki. Saika és mtsai15 a sérült cornea mRNS-expressziós profilját határozták meg. Eredményeik szerint a sérült hámban a keratán-szulfát proteoglikánok közül átmenetileg csak a lumikán expresszálódik, a sérülés utáni 8. órától kezdve 3 napig. Ezután az epitheliumban a sérülés területén sem mutatható ki a lumikán. Bleckman és kutatócsoportja1 elektronmikroszkópos és immunhisztokémiai vizsgálatokat végzett egy heges corneán, melyet két alkalommal excimer lézeres fotorefraktív keratectomiával (PRK) kezeltek. Megfigyelték, hogy a megnagyobbodott keratocyták endoplazmatikus retikuluma kitágult, és fibroblastra emlékeztető megjelenésük volt. Extracellulárisan amorf anyag rakódott le, a kollagénrostok dezorganizált szerkezetet mutattak, de csíkoltságuk és átmérőjük megtartott volt. Immunhisztokémiailag a III, IV, és V típusú kollagén erősebb subepithelialis festődését írták le a corneahegben. A dekorin és fibromodulin foltszerűen helyezkedett el a hám alatt, a biglikán a hámban és a stromában egyaránt Szabó Viktória
