Wykorzystanie AS-OCT do oceny roli wieku i regionu w morfologii i grubości nabłonka rąbka

Rąbek znajdujący się między rogówką a tkanką spojówki, o szerokości około 1,5 mm w oczach dorosłego człowieka, jest ważny nie tylko ze względu na zapewnienie granicy bariery zapobiegającej inwazji tkanki spojówkowej do rogówki, zawierającej nerwy przechodzące do rogówki, posiadające unaczynienie krwi i limfy do dostarczania tlenu i składników odżywczych, ale także do niszowego środowiska komórek macierzystych rąbka. Ludzki rąbek zawiera promieniście zorientowane włóknisto-naczyniowe wypustki zwane palisadami Vogta (POV), unikalną tkankę odnotowaną po raz pierwszy w 1866 r., a szczegółowo opisaną w 1921 r. POV ma unikalną strukturę, konfigurację i wymiary, które były powszechnie spotykane we wszystkich typach nisz nabłonkowych komórek macierzystych na całym ciele, w tym w skomplikowanym obszarze niszy zapewniającym bezpieczne miejsce do ochrony komórek macierzystych przed uszkodzeniem lub urazem. W ciągu ostatnich kilku lat postęp w badaniach nad komórkami macierzystymi i terapią komórkową skupił uwagę na POV jako lokalizacji komórek macierzystych, które utrzymują homeostazę i przejrzystość nabłonka rogówki. POV zapewnia również niszowe środowisko dla komórek macierzystych rąbka. Komórki niszowe otaczające komórki macierzyste rąbka, środowisko zrębowe pod komórkami nabłonka rąbka, naczynia krwionośne i unerwienie nerwów wokół nabłonka rąbka pomagają stworzyć unikalne środowisko niszowe dla komórek macierzystych rąbka. Zrozumienie budowy rąbka, zwłaszcza POV, jest niezbędne do leczenia uszkodzeń rąbka i rozwoju terapii komórkami macierzystymi ukierunkowanymi na przywrócenie zaburzonej funkcji komórek macierzystych rąbka.

Jak dotąd systemy obrazowania in vivo nie są w stanie bezpośrednio zwizualizować ani zidentyfikować komórek macierzystych rąbka. Jedną praktyczną alternatywą jest wizualizacja histologicznej morfologii POV i odpowiednie spekulowanie na temat możliwego statusu komórek macierzystych. Jednak mikrostruktura POV nie jest dobrze zdefiniowana ani zrozumiana, pomimo świadomości jej znaczenia. Biomikroskop z lampą szczelinową może być rutynowo używany do badania klinicznego morfologii rąbka. Jednak ta technologia nie pozwala na obrazowanie szczegółów strukturalnych w wysokiej rozdzielczości i można zidentyfikować tylko do 20% pacjentów. Mikroskopia konfokalna in vivo została wykorzystana do wizualizacji POV i może zapewnić obrazy o rozdzielczości na poziomie komórkowym, ale technika ta jest ograniczona dużym powiększeniem, które ogranicza obszar skanowania. Ponadto mikroskopia konfokalna in vivo wymaga bezpośredniego kontaktu z okiem. Chociaż jakość tych obrazów jest imponująca, wady obejmowały bezpośredni kontakt podczas badania, małe pole widzenia (~200 μm x 200 μm) oraz ograniczoną rozdzielczość osiową. Poza tym zarówno biomikroskopia z lampą szczelinową, jak i mikroskopia konfokalna in vivo mają tę wadę, że nie są w stanie dać ogólnego obrazu wymiarów i struktury całego regionu palisad.

Optyczna koherentna tomografia (OCT) to metoda obrazowania, która pozwala na nieinwazyjne obrazowanie morfologii tkanki biologicznej z rozdzielczością w skali mikrometrycznej przy głębokości obrazowania 1-2 mm pod powierzchnią tkanki. W ciągu tych kilku lat OCT stało się użytecznym narzędziem klinicznym i badawczym do obrazowania powierzchni oka. Oprócz najczęściej używanej aplikacji do obserwacji tarczy nerwu wzrokowego i struktury naczyniówki siatkówki, szeroko rozwinięto również zastosowanie w odcinku przednim, zwłaszcza rogówce. Przedni segment OCT (Visante; Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA), OCT w dziedzinie czasu, jest dostępnym na rynku OCT przeznaczonym specjalnie do przedniego odcinka. Ten instrument OCT był szeroko stosowany w LASIK, różnych blaszkowatych keratoplastykach, badaniach przesiewowych stożka rogówki i ocenie chorób rogówki w różnych warstwach. Jednak jego ograniczona rozdzielczość nie pozwala na obserwację warstwy nabłonkowej na powierzchni oka. OCT z domeną widmową z modułem rogówkowym może zapewnić znacznie lepszą rozdzielczość niż OCT z domeną czasową do obserwacji warstwy nabłonkowej na powierzchni oka. Ostatnio stosowano ją do oceny warstwy nabłonka rogówki, uzyskując wiarygodne wyniki. W tym badaniu używamy optycznej tomografii koherentnej Fouriera OCT (RTvue, Optovue Inc., Fremont, Kalifornia), z adapterem długiej soczewki przedniego modułu rogówki o małym powiększeniu, aby obserwować strukturę rąbka (POV). Celem badania jest ocena roli starzenia się i regionów na rąbku.