Polifosforany diadenozyny i mucyna związane z zaburzeniami powierzchni oka

Zaburzenia powierzchni oka to choroby obejmujące najbardziej zewnętrzną powierzchnię gałki ocznej - przezroczyste warstwy, które tworzą przednią część oka, w tym rogówkę i spojówkę. Jednym z najczęstszych zaburzeń powierzchni oka jest zespół suchego oka (DED), który ma ogromny wpływ na jakość życia pacjentów. Ponadto choroba przeszczep przeciw gospodarzowi (GVHD) i górne limbiczne zapalenie rogówki i spojówki (SLK) są również zaburzeniami powierzchni oka, które znacząco wpływają na jakość życia pacjentów.

1. Duży wpływ zaburzeń powierzchni oka na jakość życia 1.1. Wpływ zespołu suchego oka Zespół suchego oka (DED) jest częstym schorzeniem powierzchni oka. Jakość życia związana z widzeniem u pacjentów z zespołem suchego oka jest upośledzona i koreluje z lękiem i depresją.1 Pacjenci z DED są często oceniani za pomocą skali objawów zwanej wskaźnikiem zaburzeń powierzchni oka (OSDI). OSDI jest ważną i wiarygodną skalą do diagnozowania i pomiaru ciężkości DED lub innych zaburzeń powierzchni oka. Jest to również wygodna opcja do użytku klinicznego ze względu na krótszy czas realizacji.

   1.2. Wpływ GVHD GVHD wywołana przez alloreaktywne limfocyty T dawcy jest ważną przyczyną śmiertelności i zachorowalności bez nawrotów po allogenicznym przeszczepieniu komórek krwiotwórczych (HCT). Oczna GVHD podobno występuje u ponad 50% allogenicznych biorców HCT z przewlekłą GVHD. Może dotyczyć wszystkich części oka, ale powierzchnia oka jest najczęstszym poziomem zaangażowania. Yoshi i wsp. zasugerowali silne korelacje seryjnych zmian w wyniku oka NIH, OSDI i podskali oka Lee. Biorąc pod uwagę, że OSDI składa się z 12 elementów zamiast 3 dla podskali oka Lee, znaleźli niewiele podstaw do zalecenia OSDI do pomiaru zmian w aktywności GVHD oka. Dlatego podskala oka Lee może być dobrym wyborem do określenia wpływu GVHD oka na jakość życia.

   1.3. Wpływ SLK SLK jest zaburzeniem powierzchni gałki ocznej charakteryzującym się jednostronną lub obustronną redundancją spojówki gałkowej górnej z zapaleniem spojówki górnej części stępkowej i gałkowej. Wielu pacjentów cierpi z powodu objawów SLK ze względu na niejasną etiologię i brak standardowego leczenia. Ponadto SLK nie jest łatwe do postawienia ostatecznej diagnozy, wpływ SLK na jakość życia może być niedoszacowany.

2. Mechaniczny stres związany z mruganiem powiekami może być czynnikiem pogarszającym lub przyczyniającym się do GVHD i SLK 2.1. Objawy GVHD w oku złagodzone po zastosowaniu bandaża miękkich soczewek kontaktowych (BSCL) poprzez izolację od naprężeń mechanicznych (mruganie powiekami) i powierzchni oka. Standardowe leczenie GVHD w oku nadal nie jest zgodne. Ze względu na reakcję immunologiczną uczestniczącą w patogenezie ocznej GVHD, pacjentom z oczną GVHD stosuje się miejscowe leki immunosupresyjne, takie jak cyklosporyna A (CsA) i takrolimus. Zgłoszono również, że allogeniczne krople do oczu z surowicy i autologiczne osocze bogate w krople do oczu z płytkopochodnego czynnika wzrostu (PDGF) są skuteczne u pacjentów z przewlekłą oczną GVHD. W przypadku przypadków opornych na leki, zatyczki punktowe, soczewka twardówki i miękka soczewka kontaktowa bandaża (BSCL) mogą być stosowane jako alternatywne metody leczenia pacjentów z GVHD ocznym. Według poprzedniego raportu, BSCL jest bezpieczną i skuteczną opcją leczenia, która poprawia objawy GVHD w oku. BSCL może działać jako bariera dla dalszego uszkodzenia nabłonka i stymulacji nerwu rogówki przez siłę ścinającą górnej powieki podczas mrugania.

   2.2. Stres mechaniczny odgrywa rolę w patogenezie SLK Mechaniczna stymulacja może przyczyniać się do patogenezy SLK. Spekulowaliśmy, że ten rodzaj urazu fizycznego nie tylko powoduje rogowacenie nabłonka spojówki, ale także indukuje komórki zapalne i mediatory, takie jak odpowiednio komórki tuczne i cytokiny. Trzech z 8 pacjentów z SLK odniosło korzyści z zastosowania soczewek kontaktowych o dużej średnicy. Resekcja spojówki z wycięciem torebki Tenona została również zgłoszona jako korzystne leczenie pacjentów z SLK opornych na leki.

3. Ekspresja polifosforanów diadenozyny i mucyny może zmieniać obraz kliniczny lub diagnozę zaburzeń powierzchni oka 3.1. Polifosforany dinukleozydów w zaburzeniach powierzchni oka Polifosforany diadenozyny to rodzina dinukleotydów, składająca się z dwóch nukleozydów adenozynowych połączonych łańcuchem fosforanowym, którego długość może wahać się od 2 do 7 fosforanów. Są uwalniane z zakończeń nerwowych do środowiska pozakomórkowego, gdzie mogą oddziaływać z receptorami purynergicznymi.

   Ponieważ stwierdzono, że poziomy tetrafosforanu diadenozyny (Ap4A) i pentafosforanu diadenozyny (Ap5A) we łzach są wyższe u wszystkich pacjentów z zespołem suchego oka, związki te mogą być obiektywnymi markerami oceny zespołu suchego oka. W eksperymentach z wymuszonym mruganiem stężenie polifosforanów diadenozyny rosło wraz ze wzrostem częstotliwości mrugania.13 Ponadto zauważono, że miejscowe stosowanie tetrafosforanu diadenozyny może stymulować wydzielanie łez in vivo. Ze względu na wyższe poziomy Ap4A stwierdzone u pacjentów po chirurgii refrakcyjnej w pierwszym dniu po operacji, to uwalnianie dinukleotydu może również pomóc w procesie gojenia się rany.

   3.2. Mucyna w zaburzeniach powierzchni oka Mucyna odgrywa ważną rolę na powierzchni oka. Przekształca hydrofobową powierzchnię rogówki w powierzchnię hydrofilową poprzez przyleganie do glikokaliksu na mikrokosmkach rogówki. W różny sposób przyczynia się również do ochrony powierzchni oka przed alergenami, patogenami, cząsteczkami zewnątrzkomórkowymi, stresem ścierającym i wysuszeniem. MUC1 (mucyna 1), 2, 4, 5AC i 7 to podtypy mucyny, które można znaleźć na powierzchni oka, w tym na rogówce, spojówce, komórkach kubkowych i gruczołach łzowych.

   Patologie powierzchni oka, takie jak zespół suchego oka lub alergiczne zapalenie spojówek, są podobno związane ze zmianą wzorca ekspresji składników mucyny. Chociaż suchość powierzchni oka jest stanem podstawowym, miejscowe zapalenie nabłonka odgrywa kluczową rolę w patogenezie i objawach u pacjentów z zespołem suchego oka. Niedobór mucyny może prowadzić do stanu zapalnego na powierzchni oka. Ekspresja MUC1, MUC2, MUC4 i MUC5AC jest znacznie niższa w nabłonku spojówki pobranym za pomocą cytologii wyciskowej u pacjentów z zespołem suchego oka w porównaniu z osobami zdrowymi.18 Zmniejszenie ekspresji MUC1 w miejscowej tkance suchego oka jest podobno najbardziej widoczne i może być markerem diagnozy lub oceny ciężkości choroby. Miejscowe krople do oczu Rebamipide, lek, który może stymulować wydzielanie mucyny w przewodzie pokarmowym lub spojówce, zostały zatwierdzone przez rząd japoński do stosowania w leczeniu zespołu suchego oka.

   Odnotowano również, że mucyna jest ważnym czynnikiem przyczyniającym się do niektórych alergicznych zapaleń rogówki i spojówek. U pacjentów z atopowym zapaleniem rogówki i spojówek ekspresja mucyny specyficznej dla komórek kubkowych, mRNA MUC5AC, była zmniejszona, a ekspresja mRNA MUC16 była zwiększona w próbkach cytologii szczoteczkowej. Poza tym pacjenci z wiosennym zapaleniem rogówki i spojówki mieli zwiększoną liczbę komórek kubkowych spojówki z wycisku cytologicznego. Zjawisko to zmieniało również poziom mucyny na powierzchni oka.

4. Obciążenia mechaniczne mogą naruszać poziomy polifosforanów diadenozyny i mucyny 4.1. Polifosforan diadenozyny w stresie mechanicznym Wiadomo, że komórki w stresie akumulują różne polifosforany dinukleozydów, związki, o których mówi się, że pełnią funkcję alarmonów. Uwalnianie polifosforanów diadenozyny do łez może być spowodowane naprężeniem ścinającym, na przykład komórkami nabłonka rogówki uwalniającymi te cząsteczki w wyniku kontaktu powieki podczas procesu mrugania. Codzienne noszenie sztywnych, gazoprzepuszczalnych soczewek może również zwiększać poziom Ap4A w wyniku mechanicznej stymulacji nabłonka rogówki poprzez mruganie, co wiąże się z dyskomfortem.

4.2. Mucyna pod wpływem obciążeń mechanicznych Przewód pokarmowy i górne drogi oddechowe to narządy wypełnione mucyną jako ważną ochroną. MUC1 i MUC4 w okrężnicy i MUC3 w dwunastnicy były regulowane w górę u zestresowanych zwierząt. Odkrycia te sugerują, że przewlekły stres może wpływać na ekspresję mucyny w przewodzie pokarmowym. Ponadto hodowle ludzkich komórek nabłonka oskrzeli (HBECC) są bardzo wrażliwe na obciążenia mechaniczne związane z obsługą i pipetowaniem. Wydzielanie mucyny na linii podstawowej in vivo zachodzi w mechanicznie dynamicznym środowisku płuc: komórki kubkowe są stale narażone na działanie sił mechanicznych, naprężeń ścinających i ściskających, które mogą stymulować i/lub wpływać na wytwarzanie i wydzielanie mucyn.