Diadenosina polifosfati e mucina associati a disturbi della superficie oculare

I disturbi della superficie oculare sono malattie che coinvolgono la superficie più esterna del bulbo oculare, gli strati trasparenti che formano la parte anteriore dell'occhio, compresa la cornea e la congiuntiva. Uno dei disturbi della superficie oculare più comuni è la malattia dell'occhio secco (DED) che ha un grande impatto sulla qualità della vita dei pazienti. Inoltre, anche la malattia del trapianto contro l'ospite oculare (GVHD) e la cheratocongiuntivite limbica superiore (SLK) sono disturbi della superficie oculare che influenzano significativamente la qualità della vita dei pazienti.

1. Grande impatto dei disturbi della superficie oculare sulla qualità della vita 1.1. Impatto della malattia dell'occhio secco La malattia dell'occhio secco (DED) è un comune disturbo della superficie oculare. La qualità della vita correlata alla vista nei pazienti con occhio secco è compromessa ed è correlata con ansia e depressione.1 I pazienti con DED sono spesso valutati da una scala dei sintomi chiamata indice di disturbo della superficie oculare (OSDI). L'OSDI è una scala valida e affidabile per la diagnosi e la misurazione della gravità della DED o di altri disturbi della superficie oculare. È anche un'opzione conveniente per l'uso clinico grazie al suo tempo di completamento più breve.

   1.2. Impatto della GVHD La GVHD causata da cellule T del donatore alloreattive è un'importante causa di mortalità e morbilità senza recidiva dopo trapianto allogenico di cellule ematopoietiche (HCT). Secondo quanto riferito, la GVHD oculare si verifica in oltre il 50% dei destinatari di HCT allogenico con GVHD cronica. Può interessare tutte le parti dell'occhio, ma la superficie oculare è il livello più comune di coinvolgimento. Yoshi et al hanno suggerito forti correlazioni di cambiamenti seriali nel punteggio dell'occhio NIH, nell'OSDI e nella sottoscala dell'occhio di Lee. Dato che l'OSDI è composto da 12 elementi invece dei 3 per la sottoscala dell'occhio di Lee, hanno trovato poche basi per raccomandare l'OSDI per misurare il cambiamento nell'attività della GVHD oculare. Pertanto, la sottoscala dell'occhio di Lee potrebbe essere una buona scelta per determinare l'impatto della GVHD oculare sulla qualità della vita.

   1.3. Impatto della SLK La SLK è un disturbo della superficie oculare caratterizzato da ridondanza unilaterale o bilaterale della congiuntiva bulbare superiore con infiammazione della congiuntiva tarsale e bulbare superiore. Ci sono molti pazienti che soffrono dei sintomi della SLK a causa della sua eziologia poco chiara e nessun trattamento standard. Inoltre, SLK non è facile da fare una diagnosi definitiva, l'impatto di SLK sulla qualità della vita potrebbe essere sottovalutato.

2. Lo stress meccanico dovuto all'ammiccamento delle palpebre può essere un fattore aggravante o che contribuisce alla GVHD oculare e alla SLK 2.1. I sintomi della GVHD oculare alleviati dall'applicazione di lenti a contatto morbide a bendaggio (BSCL) attraverso l'isolamento dallo stress meccanico (ammiccamento delle palpebre) e dalla superficie oculare Il trattamento standard della GVHD oculare non è ancora consensuale. A causa della reazione immunitaria che partecipa alla patogenesi della GVHD oculare, alcuni immunosoppressori topici, come la ciclosporina A (CsA) e il tacrolimus, vengono applicati ai pazienti con GVHD oculare. Anche i colliri di siero allogenico e i colliri di plasma autologo ricchi di fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF) sono stati segnalati come efficaci nei pazienti con GVHD oculare cronica. Per i casi refrattari ai farmaci, i tappi punctal, la lente sclerale e la lente a contatto morbida per bendaggio (BSCL) potrebbero essere applicati come trattamenti alternativi per il paziente con GVHD oculare. Secondo il rapporto precedente, BSCL è un'opzione terapeutica sicura ed efficace che migliora le manifestazioni della GVHD oculare. BSCL può fungere da barriera per un'ulteriore interruzione epiteliale e stimolazione del nervo corneale da parte della forza di taglio della palpebra superiore durante l'ammiccamento.

   2.2. Lo stress meccanico svolge un ruolo nella patogenesi della SLK La stimolazione meccanica può contribuire alla patogenesi della SLK. Abbiamo ipotizzato che questo tipo di trauma fisico non solo provochi la cheratinizzazione dell'epitelio congiuntivale, ma induca anche cellule e mediatori infiammatori, come mastociti e citochine, rispettivamente. Tre pazienti SLK su 8 hanno beneficiato dell'applicazione di lenti a contatto di grande diametro. Anche la resezione congiuntivale con l'escissione della capsula di Tenon è stata segnalata come un trattamento benefico per i pazienti SLK refrattari ai farmaci.

3. L'espressione di diadenosina polifosfati e mucina può alterare la presentazione clinica o la diagnosi dei disturbi della superficie oculare 3.1. I dinucleosidi polifosfati nei disturbi della superficie oculare I diadenosin polifosfati sono una famiglia di dinucleotidi, costituita da due nucleosidi di adenosina uniti da una catena di fosfati la cui lunghezza può variare da 2 a 7 fosfati. Vengono rilasciati dalle terminazioni nervose all'ambiente extracellulare dove possono esercitare azioni interagendo con i recettori purinergici.

   Poiché i livelli di diadenosina tetrafosfato (Ap4A) e diadenosina pentafosfato (Ap5A) nelle lacrime sono risultati maggiori in tutti i pazienti con occhio secco, questi composti potrebbero essere marcatori oggettivi per valutare l'occhio secco. Negli esperimenti con l'ammiccamento forzato, le concentrazioni dei polifosfati diadenosina aumentavano con l'aumentare della frequenza dell'ammiccamento.13 Inoltre, è stato anche notato che l'applicazione topica di diadenosina tetrafosfato è in grado di stimolare la secrezione lacrimale in vivo. A causa dei livelli più elevati di Ap4A trovati nei pazienti sottoposti a chirurgia refrattiva durante il primo giorno dopo l'intervento, questo rilascio di dinucleotide potrebbe anche aiutare nel processo di guarigione della ferita.

   3.2. La mucina nel disturbo della superficie oculare La mucina svolge un ruolo importante sulla superficie oculare. Converte la superficie corneale idrofobica in una superficie idrofila aderendo al glicocalice sui microvilli corneali. Contribuisce inoltre in modo diverso alla protezione della superficie oculare da allergeni, agenti patogeni, molecole extracellulari, stress abrasivo e secchezza. MUC1 (mucina 1), 2, 4, 5AC e 7 sono i sottotipi di mucina che possono essere trovati sulla superficie oculare, tra cui cornea, congiuntiva, cellule caliciformi e ghiandola lacrimale.

   Le patologie della superficie oculare, ad esempio la sindrome dell'occhio secco o la congiuntivite allergica, sono associate all'alterazione del pattern di espressione dei componenti della mucina. Sebbene la secchezza della superficie oculare sia una situazione fondamentale, l'infiammazione locale nell'epitelio gioca un ruolo critico nella patogenesi e nei sintomi nei pazienti con sindrome dell'occhio secco. La carenza di mucina può portare a infiammazione della superficie oculare. L'espressione di MUC1, MUC2, MUC4 e MUC5AC è significativamente inferiore nell'epitelio congiuntivale raccolto mediante citologia ad impressione nei pazienti con sindrome dell'occhio secco rispetto a quella del soggetto normale.18 Secondo quanto riferito, la riduzione dell'espressione di MUC1 nel tessuto locale dell'occhio secco è la più importante e potrebbe essere un marker per la diagnosi o la valutazione della gravità della malattia. Il collirio topico di Rebamipide, un farmaco in grado di stimolare la secrezione di mucina nel tratto gastrointestinale o nella congiuntiva, è approvato dal governo giapponese per l'uso nel trattamento delle malattie dell'occhio secco.

   La mucina è stata anche segnalata come un fattore importante che contribuisce ad alcune cheratocongiuntiviti allergiche. Nei pazienti con cheratocongiuntivite atopica, l'espressione di mucina specifica per cellule caliciformi, mRNA di MUC5AC, era ridotta e l'espressione di mRNA di MUC16 era sovraregolata nei campioni di citologia a pennello. Inoltre, i pazienti con cheratocongiuntivite primaverile avevano un numero maggiore di cellule caliciformi congiuntivali da campioni citologici per impressione. Questo fenomeno ha anche alterato i livelli di mucina sulla superficie oculare.

4. Lo stress meccanico può violare i livelli di diadenosina polifosfati e mucina 4.1. Diadenosina polifosfato sotto stress meccanico È noto che le cellule sotto stress accumulano vari dinucleosidi polifosfati, composti che potrebbero funzionare come allarmi. Il rilascio di diadenosina polifosfati alle lacrime può essere causato da stress di taglio, ad esempio le cellule epiteliali corneali rilasciano queste molecole come conseguenza del contatto palpebrale durante il processo di ammiccamento. L'uso quotidiano di lenti rigide permeabili ai gas può anche aumentare i livelli di Ap4A a causa della stimolazione meccanica mediante l'ammiccamento dell'epitelio corneale, e questo è associato a disagio.

4.2. Mucina sotto stress meccanico Il tratto gastrointestinale e le vie aeree superiori sono i sistemi di organi pieni di mucina come importante protezione. MUC1 e MUC4 nel colon e MUC3 nel duodeno erano sovraregolati negli animali stressati. Questi risultati suggeriscono che lo stress cronico può influenzare l'espressione della mucina nel tratto gastrointestinale. Inoltre, le colture di cellule epiteliali bronchiali umane (HBECC) sono molto sensibili allo stress meccanico associato alla manipolazione e al pipettaggio. La secrezione di mucina al basale in vivo avviene in un ambiente polmonare meccanicamente dinamico: le cellule caliciformi sono esposte continuamente a forze meccaniche, stress di taglio e stress di compressione, che possono stimolare e/o influenzare la produzione e la secrezione di mucine.