Nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE). Nabłonek barwnikowy Nabłonek barwnikowy

Choć w trakcie leczenia choroby siatkówki Dokonano ogromnego postępu, zwyrodnienie plamki żółtej nadal prowadzi u większości pacjentów do pogorszenia funkcji wzroku, ponadto obecnie nie ma skutecznych metod leczenia „suchej” postaci AMD.

Zostało to wyrażone założenie, że czynnikiem warunkującym obniżoną funkcję wzroku po usunięciu naczyniówkowych błon neowaskularnych (CNVM) w zwyrodnieniu plamki żółtej jest zanik poddołkowej naczyniówki. Opublikowane dane wskazują, że obszar zaniku może w ciągu roku po leczeniu operacyjnym nadal się zwiększać. Zanik choriocapillaris może być stymulowany brakiem nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) w miejscu zabiegu chirurgicznego.
Od stopnia perfuzja w strefie dołka zależy rokowanie funkcji wzrokowych, dlatego ma ogromne znaczenie.

Niestety jest ciasno zintegrowane komórki Podczas operacji podplamkowej w leczeniu AMD usuwa się nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE) wraz z poddołkową błoną neowaskularną. Liczne badania kliniczne wykazały, że usunięcie nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) prowadzi do zaniku naczyniówki i naczyń włosowatych. Chociaż w niektórych obszarach może wystąpić częściowa regeneracja nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE), w innych rozwija się zanik naczyniówki i w konsekwencji uszkodzenie fotoreceptorów.

Jeśli w trakcie chirurgia podmałkowa Gdyby istniała możliwość wszczepienia nowych komórek nabłonka barwnikowego, prawdopodobnie zapobiegłoby to rozwojowi nieuchronnej atrofii lub przynajmniej ograniczyło ją do minimum.

Nietrudno sobie wyobrazić co Problemy będzie towarzyszyć przeszczepianiu komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE). Wyzwania obejmują konieczność przeszczepienia żywotnych komórek z zachowaną funkcją, trwającą całe życie terapię immunosupresyjną w celu zapobiegania odrzuceniu oraz zapewnienie przylegania żywotnych komórek naczyniówki i nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) do błony Brucha.

Naukowcy od ponad 25 lat zbadane te i wiele innych trudności związanych z przeszczepianiem nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE). Doniesienia o tych badaniach w mediach cieszą się dużym zainteresowaniem wśród pacjentów, dlatego tak ważne jest, aby lekarz posiadał kompetencje w tym zakresie, aby móc skutecznie doradzać swoim pacjentom.

W 1975 roku naukowcy odkryli, że wprowadzono do jamy ciała szklistego jako autoprzeszczepy komórki nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) uległy metaplazji. Początkowo przekształciły się w makrofagi, a następnie w komórki wrzecionowe wytwarzające kolagen.

W 1989 roku opisano technikę przeszczep przez część płaską ciała rzęskowego autogennych komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) uzyskanych w wyniku wykonania biopsji obwodowej naczyniówki i siatkówki w celu przygotowania błony Brucha do przeszczepienia na tylny biegun tego samego oka.

W 1991 roku Peyman opisał tę technikę przeszczep komórek nabłonka barwnikowego (PES), które zastosował w leczeniu dwóch pacjentów z rozległymi bliznami poddołkowymi wynikającymi ze zwyrodnienia plamki żółtej. Jego technika polegała na przygotowaniu dużego płata siatkówki pokrywającego strefę plamkową i arkady naczyniowe, usunięciu blizny podplamkowej, a następnie zastąpieniu komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) autologicznym przeszczepem szypułkowym lub homologicznymi komórkami nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) i błoną Brucha. U jednego pacjenta, któremu trzpień przeszczepu przeżył, w ciągu 14 miesięcy nastąpił wzrost ostrości wzroku z liczenia palców do 0,05. U innego pacjenta przeszczep homologiczny kapsułkowano bez jakiejkolwiek poprawy funkcji wzrokowej.

W 1992 roku japońscy naukowcy ogłosili wyniki badań histologicznych badania nad przeszczepionymi komórkami nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE) u białych królików nowozelandzkich. Naukowcy odkryli, że w pierwszym tygodniu przeszczepione komórki tworzą monowarstwę. W ciągu 3 tygodni. Na przeszczepionych komórkach tworzą się wierzchołkowe mikrokosmki, a także ścisłe dopasowanie do sąsiadujących komórek.

Pojawiający się kontakt komórki przypuszczalnie z błoną Brucha zapewnia dobrze rozwinięte fałdowanie podstawowej warstwy membrany. Wyniki badania wykazały żywotność funkcjonalną przeszczepionych komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE). W tym samym roku grupa badaczy z Royal College of Surgeons poinformowała, że ​​przeszczep komórek RPE ustabilizował układ naczyniowy siatkówki i zapobiegł rozwojowi neowaskularyzacji u szczurów laboratoryjnych.

W innym badania Wykazano, że przeszczepienie prawidłowych komórek RPE szczurom laboratoryjnym powoduje ustąpienie zmian patologicznych w fotoreceptorach obserwowanych przed jego wdrożeniem.

W 1994 grupa szwedzkich naukowców kierowany przez Algvere opublikował dane dotyczące wyników przeszczepiania płodowego nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE), uzyskanego z Uniwersytetu Columbia, pacjentom z wysiękową („mokrą”) postacią AMD. Przeszczep umieszczono pod siatkówką neurosensoryczną po usunięciu podplamkowej błony neowaskularnej u 5 pacjentów z AMD.

Funkcje wizualne do operacje u wszystkich 5 pacjentów poziom był bardzo niski. Powikłaniami chirurgicznymi były torbielowaty obrzęk plamki (CME) i makulopatia celofanowa. Dane mikroperymetryczne wykazały, że wszystkich 5 pacjentów było w stanie skupić wzrok na obszarze, w którym wykonano przeszczep, bezpośrednio po operacji, jednak po kilku miesiącach w tej okolicy utworzył się mroczek bezwzględny.

Nie ma na to dowodów przeszczepiony komórki pozostały żywe w przestrzeni podsiatkówkowej. Należy zauważyć, że pacjenci ci nie otrzymywali żadnego leczenia immunosupresyjnego.

Pomimo pewnego postęp W dziedzinie przeszczepiania nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) problem reakcji odrzucenia pozostaje aktualny i nadal badany. W 1997 roku grupa Algvere opublikowała dane z innego badania, w którym porównano wyniki przeszczepienia embrionalnych komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) (13–20 tygodnia ciąży) do przestrzeni podsiatkówkowej u 5 pacjentów z błoną włóknisto-naczyniową i 4 pacjentów z postacią zanikową zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (VMD).

U pacjentów z dyskopatią pokonać w ciągu 6 miesięcy. Wszystkie przeszczepy zostały odrzucone. U pacjentów z chorobą niewysiękową 3 z 4 przeszczepów wykazywały niewielkie zmiany kształtu i wielkości po 12 miesiącach. po zabiegu. Ostrość wzroku u tych pacjentów pozostała stabilna. Autorzy doszli do wniosku, że alloprzeszczepy ludzkiego nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) nie zawsze są odrzucane po umieszczeniu w przestrzeni podsiatkówkowej i że nienaruszona bariera krew-siatkówka prawdopodobnie zapobiegnie odrzuceniu. Nowsze badania wykazały wolno rosnący, ale znaczący wpływ układu odpornościowego na przestrzeń podsiatkówkową, a naukowcy ostrzegają badaczy klinicznych przed niebezpieczeństwami wynikającymi z ignorowania odpowiedzi odpornościowej w przestrzeni podsiatkówkowej.

Ostatni rozwój w dziedzinie przeszczepiania nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) polega na współprzeszczepianiu nienaruszonych warstw siatkówki embrionalnej z RPE. Naukowcy z Uniwersytetu w Louisville (USA) przeprowadzili kotransplantację do przestrzeni podsiatkówkowej szczurów laboratoryjnych. Po 6-7 tygodniach. Po operacji przeszczepione fotoreceptory, wspierane przez koprzeszczepione komórki nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE), utworzyły w pełni zorganizowane równoległe warstwy w przestrzeni podsiatkówkowej. Naukowcy doszli do wniosku, że taki przeszczep może mieć potencjalną wartość w leczeniu pacjentów z chorobami siatkówki z uszkodzeniem fotoreceptorów i nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE).

I. Struktura dróg wzrokowych człowieka

1. Siatkówka

Siatkówka oka (Siatkówka oka) składa się z różnorodnych elementów komórkowych, które zgodnie ze swoimi właściwościami funkcjonalnymi i morfologicznymi tworzą wyraźnie określone warstwy, dobrze widoczne w mikroskopii świetlnej:

1. Nabłonek barwnikowy
2. Warstwa fotoreceptorów (pręciki i czopki)
3. Zewnętrzna membrana ograniczająca
4. Zewnętrzna warstwa jądrowa
5. Zewnętrzna warstwa plexi (siatki).
6. Wewnętrzna warstwa jądrowa
7. Wewnętrzna warstwa plexi (siatki).
8. Warstwa komórek zwojowych
9. Warstwa włókien nerwowych
10. Wewnętrzna membrana ograniczająca

Funkcjonalnie i ze względu na pochodzenie w siatkówce można wyróżnić dwie części - nabłonek barwnikowy I część sensoryczna, który bezpośrednio realizuje proces fotorecepcji.

Nabłonek barwnikowy siatkówki (część barwnikowa siatkówki - pars pigmentosa)- jej najbardziej zewnętrzna warstwa, przylegająca bezpośrednio do naczyniówki i oddzielona od niej błoną ograniczającą Brucha. Warstwa nabłonka barwnikowego rozciąga się w postaci ciągłej brązowej płytki od nerwu wzrokowego do linii zębatej. Z przodu przechodzi do ciała rzęskowego w postaci nabłonka barwnikowego.

Ryż. 1. Warstwy i elementy komórkowe siatkówki

Za warstwą nabłonka barwnikowego znajduje się czuciowa część siatkówki, która wyściela wnętrze gałki ocznej i jest cienką przezroczystą błoną zawierającą światłoczułe komórki, które przekształcają energię świetlną w impulsy nerwowe.

W siatkówce czuciowej najbardziej zewnętrzna warstwa przylega do warstwy nabłonka barwnikowego neuroepitelialna warstwa światłoczuła (warstwa neuroepitheliale; fotosensorium), składający się z dwóch rodzajów komórek fotoreceptorowych - pręcików i czopków. Takie ułożenie warstwy światłoczułej w ludzkim oku powoduje, że aby dotrzeć do fotoreceptorów, światło musi przejść nie tylko przez przezroczyste media oka – rogówkę, soczewkę i ciało szkliste, ale także przez całą grubość siatkówki. Podobną drogę światła charakteryzuje tzw. oko odwrócone (ryc. 1). Bezpośrednie światło padające na komórkę receptorową występuje u owadów (oko złożone) (ryc. 2).

Komórki fotoreceptorów przekształcają światło w impuls nerwowy, który jest dalej przekazywany łańcuchem neuronów do ośrodków wzrokowych kory mózgowej, gdzie następuje percepcja i przetwarzanie informacji wzrokowych.

1.1. Nabłonek barwnikowy siatkówki

Nabłonek barwnikowy siatkówki pełni różnorodne funkcje. Początkowo zakładano, że nabłonek barwnikowy to po prostu czarne tło, które zmniejsza rozpraszanie światła podczas fotorecepcji. Pod koniec XIX wieku. Stwierdzono, że oddzielenie czuciowej części siatkówki od nabłonka barwnikowego prowadzi do utraty wzroku. Badanie to sugeruje ważną rolę nabłonka barwnikowego w fotorecepcji. Następnie ustalono obecność interakcji pomiędzy komórkami nabłonka barwnikowego i fotoreceptorami.

Nabłonek barwnikowy siatkówki spełnia wiele funkcji:
– wspomaga powstawanie fotoreceptorów w rozwoju embrionalnym, uruchamiając ten proces;
– zapewnia funkcjonowanie bariery krew-siatkówka;
– utrzymuje stałe środowisko pomiędzy nabłonkiem barwnikowym a fotoreceptorami;
– utrzymuje strukturę kontaktu zewnętrznych segmentów komórek fotoreceptorowych z komórkami nabłonka barwnikowego;
– zapewnia aktywny selektywny transport metabolitów pomiędzy siatkówką a błoną naczyniowej oka;
– bierze udział w metabolizmie witaminy A;
– przeprowadza fagocytozę zewnętrznych odcinków fotoreceptorów;
– pełni funkcje optyczne dzięki absorpcji energii świetlnej przez granulki melaniny;
– przeprowadza syntezę glikozaminoglikanów otaczających zewnętrzne segmenty fotoreceptorów.

Funkcje nabłonka barwnikowego siatkówki(za Zinnem, Benjamin-Henkind, 1979)

Fizyczny

Pełni funkcje barierowe w stosunku do czuciowej części siatkówki, zapobiegając przedostawaniu się dużych cząsteczek z naczyniówki. Zapewnia przyczepność czuciowej części siatkówki do nabłonka barwnikowego poprzez transport określonych składników płynnych i oddziaływanie mikrokosmków komórek nabłonka barwnikowego z zewnętrznymi segmentami fotoreceptorów oraz syntezę składników macierzy międzykomórkowej.

Optyczny

Pochłania energię świetlną (granulki melaniny), „odcinając” rozproszone światło i zwiększając rozdzielczość układu wzrokowego. Działa jako bariera dla przenikania energii świetlnej przez twardówkę, zwiększając rozdzielczość układu wzrokowego.

Metaboliczny

Fagocytuje zewnętrzne segmenty pręcików i czopków Trawi elementy strukturalne fagocytowanych zewnętrznych segmentów pręcików i czopków (heterofagia) ze względu na obecność dobrze rozwiniętego układu lizosomalnego. Uczestniczy w metabolizmie witaminy A – estryfikacji, izomeryzacji, przechowywaniu i transporcie Uczestniczy w syntezie macierzy międzykomórkowej: wierzchołkowego składnika macierzy międzyfotoreceptorowej; podstawowy składnik błony podstawnej. Zawiera enzymy do syntezy wizualnego chromatoforu 11-cis-retinal, granulki melaniny (tyrozynaza), enzymy detoksykacyjne (cytochrom P450) itp. Transportuje dużą liczbę metabolitów do i z komórek siatkówki w kierunku naczyniówki

Transport

Uczestniczy w aktywnym transporcie jonów HCO 3, określający usunięcie płynu z przestrzeni podsiatkówkowej Zapewnia działanie pompy sodowo-potasowej, która transportuje sole przez komórki nabłonka barwnikowego. Transfer wody odbywa się pasywnie Tworzy układ pompujący, który zapewnia odpływ dużej ilości wody z ciała szklistego

Procesy komórek nabłonka barwnikowego, które zawierają granulki melaniny pochłaniające energię świetlną, otaczają zewnętrzne segmenty komórek fotoreceptorów, dzięki czemu następuje izolacja świetlna każdego fotoreceptora. Zapewnia to wyraźny topograficzny zapis energii świetlnej w zewnętrznych segmentach fotoreceptorów. Wraz ze wzrostem oświetlenia gałki ocznej ziarna melaniny migrują do procesów komórek nabłonka barwnikowego. Jednocześnie wzrasta stopień fotoizolacji.

Nabłonek barwnikowy siatkówki znajduje się pomiędzy naczyniówką a częścią czuciową siatkówki. Histologicznie jest to pojedyncza warstwa intensywnie zabarwionych spłaszczonych komórek, o kształcie sześciokątnym, ściśle przylegających do siebie. Nabłonek barwnikowy siatkówki człowieka zawiera około 4-6 milionów komórek.

Rozmiary komórek różnią się w zależności od ich położenia: w obszarze dołka są one wyższe (14-16 µm wysokości) i węższe (10-14 µm szerokości) w porównaniu do bardziej spłaszczonych i szerokich komórek linii zębatej (60 µm na szerokość). Z wiekiem komórki pigmentowe w obszarze plamki żółtej zwiększają się i zmniejszają szerokość. Przeciwny wzór występuje na obwodzie siatkówki.

Komórki nabłonka barwnikowego siatkówki, podobnie jak inne komórki nabłonkowe, mają część wierzchołkową i podstawną. Część podstawna jest zwrócona w stronę naczyniówki i bezpośrednio przylega do płytki szklistej (blaszka szklista)– błona Brucha (blaszka podstawna (Bruch)), która oddziela ją od warstwy choriocapillaris naczyniówki.
Na wierzchołkowej powierzchni komórek wykrywa się wiele mikrokosmków o długości od 3 do 5-7 μm, które wnikają w przestrzeń między zewnętrznymi segmentami fotoreceptorów i otaczają je. Końce zewnętrznych segmentów pręcików są głęboko osadzone w zagłębieniach błony wierzchołkowej. Mikrokosmki znacznie zwiększają powierzchnię kontaktu komórek nabłonka barwnikowego z fotoreceptorami, promując w ten sposób wysoki poziom metabolizmu poprzez zwiększenie intensywności dostarczania składników odżywczych do siatkówki z warstwy naczyniówki naczyniówki i usuwania produktów przemiany materii z siatkówki .

Nie ma wyspecjalizowanych połączeń pomiędzy błoną cytoplazmatyczną mikrokosmków komórek nabłonka barwnikowego a błoną fotoreceptorów. Znajduje się w nim szczelinowata przestrzeń wypełniona tzw. substancją „cementującą” o złożonym składzie chemicznym. Substancja ta nazywa się matryca międzyfotoreceptorowa. Jest syntetyzowany przez komórki nabłonka barwnikowego i składa się z siarczanu chondroityny (60%), kwasu sialowego (25%) i kwasu hialuronowego (15%). Stwierdzono dość złożoną interakcję przestrzenną pomiędzy proteoglikanami macierzy międzyfotoreceptorowej a zewnętrznymi segmentami czopków, która zapewnia dość ścisły kontakt nabłonka barwnikowego z siatkówką.

Komórki nabłonka barwnikowego są ze sobą ściśle połączone za pomocą stref połączeń, desmosomów i połączeń szczelinowych. Obecność tych kontaktów uniemożliwia przejście metabolitów wzdłuż substancji międzykomórkowej. Transfer ten zachodzi wyłącznie poprzez cytoplazmę komórki w sposób aktywny. To właśnie ten ścisły kontakt międzykomórkowy umożliwia funkcjonowanie bariery krew-siatkówka (ryc. 3).

Cytoplazma komórek nabłonka barwnikowego zawiera wiele ziaren melaniny i organelli związanych z jej syntezą, w tym ziarnisty i nieziarnisty kompleks retikulum endoplazmatycznego, kompleks Golgiego, premelanosomy i melanosomy oraz mitochondria. Lizosomy znajdują się we wszystkich częściach cytoplazmy. Ich główną funkcją jest enzymatyczny rozkład fagocytowanych fragmentów zewnętrznych segmentów fotoreceptorów.
Jedną z ich głównych funkcji jest aktywność fagocytarna komórek nabłonka barwnikowego siatkówki. Dlatego ich cytoplazma zawiera fagolizosomy, które powstają w wyniku fuzji wchłoniętych zewnętrznych segmentów fotoreceptorów z pierwotnym lizosomem. Komórki nabłonka barwnikowego codziennie fagocytują do 10% zewnętrznych segmentów fotoreceptorów. Jest to bezpośredni dowód ciągłej regeneracji tego ostatniego.

Proces fagocytozy i lizy segmentów zewnętrznych segmentów fotoreceptorów zachodzi dość szybko. Na przykład jedna komórka nabłonka barwnikowego królika dziennie ulega lizie od 2000 krążków w obszarze przydołkowym siatkówki do 4000 wzdłuż jej obwodu.
Proces niszczenia zewnętrznych segmentów fotoreceptorów i ich utylizacja jest mechanizmem adaptacyjnym, który pomaga utrzymać integralność strukturalną i funkcjonalną aparatu fotoreceptorów. Końcowym produktem tego procesu są granulki lipofuscyny, które gromadzą się w tych komórkach i nadają im ziarnisty wygląd.

Lipofuscyna powstaje w wyniku fagocytozy zewnętrznych odcinków fotoreceptorów, a następnie peroksydacji frakcji lipidowej tych fragmentów i gromadzenia się nielizujących agregatów białkowych i lipidowych w lizosomach starzejących się komórek. W procesie tym wykorzystuje się krótkofalowe widmo energii świetlnej. Pigment ten charakteryzuje się naturalną żółto-zieloną fluorescencją.
Ponadto cytoplazma komórek nabłonka barwnikowego zawiera granulki melaniny (melanosomy), pinosomy, ciałka blaszkowate, mikrofilamenty aktynowe i mikrotubule.

Literatura

1. Clark V.M. Biologia komórki nabłonka barwnikowego siatkówki. – W: Adler R., Farber D. (red.): Model siatkówki A dla biologii komórki. Część druga. – Orlando FL Academic Press, 1986. – P.129-168.
2. Chaitin M.H., Hall M.O. Wadliwe połykanie zewnętrznego odcinka pręcika przez hodowane dystroficzne komórki nabłonka barwnikowego szczura // Invest Ophtalmol Vis Sci. – 1983. – Tom 24. – s. 812-822.
3. Philp N., Bernstein M.H. Fagocytoza przez eksplanty nabłonka barwnikowego siatkówki w hodowli // Exp Eye Res. – 1981. – Tom 33. – s. 47-58.
4. Ishikawa T., Yamada E. Degradacja zewnętrznego segmentu fotoreceptora w komórkach nabłonka barwnikowego siatkówki szczura // J Electron Microsc. – 1970. – Tom 19. – s. 85-92.
5. Młody R.W. Zrzucanie krążków z segmentów putera pręta u małpy rezus // J Ultrastruct Res. – 1971. – Tom 34. – s. 190-202.

Nabłonek barwnikowy siatkówki spełnia wiele funkcji. Na początku XIX wieku badacze uważali, że nabłonek barwnikowy stanowi jedynie nieprzeniknione tło, które zapobiega rozpraszaniu światła podczas fotorecepcji. 80 lat później odkryto, że oddzielenie czuciowej części siatkówki od nabłonka barwnikowego powoduje nieodwracalną utratę wzroku. Dzięki temu odkryciu ustalono znaczenie nabłonka barwnikowego w procesie fotorecepcji. Współczesne badania potwierdziły związek pomiędzy fotoreceptorami a komórkami nabłonka barwnikowego.

Zamiar

Warto zwrócić uwagę na szereg podstawowych funkcji nabłonka barwnikowego siatkówki

1. Nabłonek zatrzymuje duże cząsteczki z naczyniówki;
2. Nabłonek odpowiada za połączenie czuciowej części siatkówki z nabłonkiem barwnikowym;
3. Pochłania strumień światła, odfiltrowując rozproszone światło i zwiększając rozdzielczość oczu;
4. Zapobiega przedostawaniu się energii świetlnej przez twardówkę;
5. Pochłania energię różnych emiterów, wywołując efekt fototermiczny;
6. Przechwytuje zewnętrzne segmenty pręcików i stożków;
7. W procesie heterofagii przetwarza elementy struktury tych pręcików i stożków;
8. Zapewnia procesy transformacji, przechowywania i przemieszczania witaminy A;
9. Syntetyzuje macierz międzykomórkową;
10. Przechowuje składniki do produkcji wizualnego chromatoforu 11-cis Retinal;
11. Przenosi metabolity do komórek wzrokowych i od nich do naczyniówki;
12. Porusza jony HCO 3, które odpowiadają za usuwanie płynu z przestrzeni podsiatkówkowej;
13. Usuwa znaczną ilość płynu z ciała szklistego;
14. Syntetyzuje glikozaminoglikany otaczające zewnętrzne segmenty fotoreceptorów.

Topograficzną rejestrację energii świetlnej zapewnia fakt, że granulki melaniny absorbują energię świetlną poprzez zewnętrzne segmenty fotoreceptorów. Komórki fotoreceptorowe otaczają wyrostki komórek nabłonka barwnikowego zawierające ziarna melaniny. Dzięki temu każdy receptor jest niezawodnie izolowany. Wraz ze wzrostem oświetlenia zewnętrznego ziarna melaniny przemieszczają się do procesów komórkowych nabłonka barwnikowego, zwiększając stopień izolacji fotoreceptorów.

Receptory zlokalizowane na podstawnej i bocznej powierzchni komórek nabłonkowych odpowiadają za wchłanianie i przemieszczanie się witaminy A w oku.

Przyczyną rozwoju wielu chorób (w szczególności surowiczej chorioretinopatii, dystrofii siatkówki i makulopatii związanej z wiekiem) jest właśnie dysfunkcja nabłonka barwnikowego. Podczas diagnozowania anomalii zmiany te są dobrze wyrażone okulistycznie.

Informacje z anatomii

Nabłonek barwnikowy znajduje się pomiędzy częścią czuciową siatkówki a warstwą naczyniowo-kapilarną naczyniówki. W swojej strukturze jest pojedynczą warstwą pigmentowanych komórek sześciokątnych. Rozmiary komórek mogą się różnić w zależności od lokalizacji. Komórki nabłonka barwnikowego siatkówki składają się z części wierzchołkowej i podstawnej; są one utrzymywane razem po stronie wierzchołkowej przez organelle. Błona podstawna przylega do nich od strony podstawnej.

Tkanka zlokalizowana pomiędzy warstwą naczyniówki i nabłonkiem barwnikowym nazywana jest błoną Brucha. Często na jego obszarze za pomocą oftalmoskopii można zidentyfikować druzy, których przyczyną jest proces starzenia lub choroby.

Błona Brucha pełni wiele funkcji - transport składników odżywczych i wody oraz funkcje filtrujące. Funkcjonowanie błony zostaje zakłócone w wyniku zwyrodnienia nabłonka barwnikowego i obszaru plamki żółtej podczas naturalnego starzenia.

Macierz międzyfotoreceptorowa to przestrzeń o złożonym składzie chemicznym zlokalizowana pomiędzy błoną fotoreceptorową a błoną cytoplazmatyczną mikrokosmków. Substancja ta jest wytwarzana przez komórki nabłonka barwnikowego. Macierz międzyfotoreceptorowa jest częścią mechanizmów zapewniających metabolizm w siatkówce. Wspomaga także procesy fagocytozy fotoreceptorów zewnętrznych. Odwarstwienie siatkówki jest typowym przypadkiem zniszczenia struktury macierzy siatkówki.

W różnych częściach komórki nabłonka barwnikowego cytoplazma ma inną strukturę ultrastrukturalną. Z tego powodu cytoplazma komórki jest tradycyjnie podzielona na 3 strefy.

Ponieważ aktywność fagocytarna komórek nabłonka barwnikowego jest jedną z głównych funkcji, ich cytoplazma zawiera fagolizosomy.

Proces fagocytozy i lizy segmentów zewnętrznych segmentów fotoreceptorów zachodzi dość szybko. Jedna komórka nabłonka barwnikowego królika dziennie powoduje lizę 2000 krążków w obszarze przydołkowym siatkówki, 3500 krążków w obszarze okołodołkowym i prawie 4000 wzdłuż obwodu siatkówki. Zauważono, że przy intensywnym oświetleniu wzrasta liczba fagosomów. Komórki nabłonka barwnikowego zrzucają zewnętrzne segmenty czopków w taki sam sposób jak pręciki, ale intensywniej po ustaniu oświetlenia. Proces niszczenia zewnętrznych segmentów czopków i pręcików fotoreceptorów oraz ich utylizacja jest mechanizmem adaptacyjnym, który pomaga zachować integralność strukturalną i funkcjonalną aparatu fotoreceptorów.

Często cytoplazma komórek nabłonka barwnikowego zawiera lipofuscynę, tzw. „pigment starzejący się”, który występuje w wielu tkankach organizmu i którego ilość wzrasta wraz z wiekiem. Lipofuscyna powstaje podczas peroksydacji składników komórkowych, w szczególności lipidów. Lipofuscyna występuje także w nabłonku barwnikowym siatkówki, w komórkach bieguna tylnego. W starszym wieku granulki lipofuscyny stanowią do 20% całkowitej objętości komórek nabłonkowych. Jeśli zawartość lipofuscyny znacznie wzrasta wraz z wiekiem, liczba melanosomów, wręcz przeciwnie, maleje. Zatem pogorszenie widzenia wraz z wiekiem jest procesem całkowicie naturalnym, związanym ze zmianą równowagi chemicznej w strukturze oczu.

(Linia komórkowa dorosłego nabłonka barwnikowego siatkówki-19). Linię tę uzyskano w 1955 roku od zmarłego 19-letniego mężczyzny, stąd liczba 19 w nazwie.

Aby mieć pewność, że komórki były dobrze widoczne na fotografii, przed zrobieniem zdjęcia zabarwiono je barwnikiem immunofluorescencyjnym. Białko koneksyna 43 świeci na czerwono, jest jednym z białek błonowych, służy jako marker komórek nabłonkowych. Za jego pomocą komórki tworzą kontakty i przylegają do siebie, co jest bardzo ważne dla komórek nabłonkowych, ponieważ muszą tworzyć warstwę ochronną, która nie pozwoli na przedostanie się niczego niepotrzebnego. Jądra zabarwiono niebieskim barwnikiem, a mikrotubule zabarwiono zielonym barwnikiem.

Siatkówka to struktura zbudowana z kilku warstw neuronów i komórek fotoreceptorów, które zapewniają nam zdolność widzenia. Aby mogła prawidłowo funkcjonować potrzebuje wsparcia – odżywienia i ochrony. Zapewnia je specjalna warstwa komórek – nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE). Jest to najbardziej zewnętrzna warstwa siatkówki, jej komórki znajdują się pomiędzy fotoreceptorami a naczyniówką. Jeśli funkcjonowanie RPE zostanie zakłócone, zaburzone zostanie również funkcjonowanie siatkówki, aż do całkowitej utraty wzroku. Jedną z najczęstszych diagnoz dysfunkcji PES jest zwyrodnienie plamki związane z wiekiem. Aby zbadać przyczyny rozwoju chorób siatkówki i opracować metody ich leczenia, potrzebne są właśnie hodowle komórkowe nabłonka barwnikowego - eksperymentów nie należy przeprowadzać na żywym oku!

Komórki nabłonka barwnikowego zawierają pigmenty melaninowe (czarne granulki wewnątrz komórek są widoczne pod mikroskopem). Granulki melaniny absorbują światło wpadające do oka i nie jest pochłaniane przez fotoreceptory – dzięki temu widzialny obraz jest ostrzejszy i bardziej kontrastowy. W jasnym świetle granulki migrują bliżej fotoreceptorów, jakby je otaczając. Jest to konieczne, aby pochłonąć nadmiar rozproszonego światła i sprawić, że widzialny obraz będzie wyraźniejszy. W ciemności opadają na dno komórki (bliżej naczyniówki). Na powierzchni komórki nabłonka barwnikowego mają wypustki otaczające dolne części fotoreceptorów. Kontaktując się z nimi, RPE pełni funkcję bariery krew-siatkówka, która selektywnie umożliwia dotarcie składników odżywczych z krwi do fotoreceptorów i usuwa produkty rozpadu do krwi. Ponadto komórki nabłonka barwnikowego fagocytują (to znaczy odgryzają i trawią) zewnętrzne, zużyte części fotoreceptorów i przywracają z nich barwnik wzrokowy, aby przywrócić go do działania.

W ciele RPE tworzy gęstą warstwę, gdzie każda komórka przyjmuje kształt sześciokąta - taki kształt pozwala zmieścić maksymalną liczbę obiektów na minimalnej powierzchni (pamiętajcie o plastrze miodu). W warunkach laboratoryjnych komórki mogą poruszać się swobodniej i przybierać różne kształty – pod warunkiem, że ich stężenie nie stanie się zbyt duże.

Foto © Elena Shafei, Instytut Biologii Rozwoju im. N.K. Koltsova RAS. Materiał przygotowany wspólnie ze społecznością

W przypadku wrodzonego przerostu nabłonka barwnikowego siatkówki mówimy o naruszeniu tworzenia tej warstwy podczas życia wewnątrzmacicznego. Choroba objawia się zgrupowaną pigmentacją, która zewnętrznie przypomina ślad niedźwiedzia.

Patogeneza przerostu siatkówki nie została w pełni zbadana. Niektórzy naukowcy uważają, że w wyniku powstawania makromelanosomów w patologicznej siatkówce następuje zmiana funkcji katabolicznej. W rezultacie komórki nabłonka barwnikowego obumierają, a na ich miejscu tworzą się luki, czyli ogniska hipogigmentacji.

Kliniczne objawy przerostu

W przypadku wrodzonego przerostu warstwy barwnikowej siatkówki dochodzi do ogniskowego przebarwienia. Ogniska przebarwień swoim kształtem przypominają ślad niedźwiedzia. Kolor tych plam może być jasnobrązowy lub czarny. Kształt plam jest okrągły, a krawędzie gładkie lub ząbkowane. Wokół ognisk przebarwień występuje dość rozległy obszar placoidalny. Luki powstałe podczas rozrostu mogą być pojedyncze lub wielokrotne. Zgrupowane obszary przebarwień (małe kępki lub skupiska) nazywane są śladami niedźwiedzia. Rozmiar tych nagromadzeń może być tak mały jak krążek, a czasami sięgać całej ćwiartki dna oka. Nie zidentyfikowano typowej lokalizacji tych zmian patologicznych. Centralny obszar siatkówki, czyli plamka żółta, dość rzadko jest zaangażowany w proces patologiczny.

Choroba może przebiegać bezobjawowo. Czasami ogniska rozrostu powiększają się lub stają się złośliwe. Podczas wykonywania angiografii fluoresceinowej we wczesnych stadiach patologii można zobaczyć duże naczynia błony naczyniówkowej, które przecinają luki. W tym przypadku warstwa choriocapillaris jest nieobecna. Hipofluorescencję można wykryć na całym przerośniętym obszarze.

Diagnostyka

Mikroskopia świetlna

Warstwa przerośniętego nabłonka barwnikowego składa się z dużych, owalnych ziaren pigmentu. Fotoreceptory sąsiadujące z tą strefą ulegają degeneracji (segment zewnętrzny i wewnętrzny). Występuje również pogrubienie błony Brucha, a hipopigmentowanym lukom brakuje fotoreceptorów i komórek nabłonka barwnikowego. Naczyniówka nie ulega zmianom w tej chorobie.

Studia instrumentalne

Podczas angiografii fluoresceinowej w obszarze przebarwień można zaobserwować blokadę fluorescencji tła naczyniówkowego. W hipopigmentowanych lukach przepływ krwi naczyniówkowej jest zachowany. Sieć naczyń obejmująca ognisko zmiany jest niewidoczna. Czasami pojawiają się oznaki obliteracji naczyń włosowatych, mikrotętniaków, przecieków naczyniowych, rozrzedzonych struktur i może wyciekać fluoresceina.
Podczas badania pola widzenia mogą pojawić się względne mroczki, które zwiększają się wraz z wiekiem. EOG i ERG pozostają w normie.

Diagnostyka różnicowa

Wrodzony przerost warstwy nabłonka barwnikowego siatkówki należy odróżnić od czerniaka, znamion naczyniówkowych i czerniaka. Diagnostykę różnicową należy również przeprowadzić w przypadku reaktywnego rozrostu tej warstwy siatkówki, który powstaje w wyniku urazu, krwotoku, stanu zapalnego lub spożycia substancji toksycznych.

Leczenie

Nie ma leczenia tej choroby.

Prognoza

W przypadku braku zmian patologicznych w obszarze plamki żółtej nie dochodzi do pogorszenia ostrości wzroku.