Диссертация (Молекулярные и клеточные механизмы ультрафиолетового сшивания роговицы), страница 4

et al., 2013). Передвижениеэпителиальных клеток поверхностного слоя роговицы сопровождается изменениями18клеточных компонентов в цитоплазме. Эптелизация роговой оболочки происходитза счет активированных клеток, расположенных по краю поврежденной области, безвовлечения в процесс базальных слоев. Установлена миграция базальныхэпителиальныхинейральныхклетокизлимбальнойзонысвысокойпролиферативной активностью в центральную часть роговицы. Кроме этого, вбазальных слоях роговичного эпителия помимо эпителиоцитов обнаруженыдендрические клетки, которые исследователи относят к неактивным меланоцитам(Auran J.D. et al., 1995).

По данным конфокальной микроскопии средняя плотностьклеток базального эпителия с возрастом не меняется и составляет примерно 5700 намм2 (Mustonen R.K. et al., 1998; Gambato C. et al., 2015).Важноезначениевподдержаниикорнеальногогомеостазаимеютцеллюлярные связи, в частности, стромально-эпителиальные взаимодействия,ослабление которых приводит к развитию различных дегенеративных заболеванийроговицы (Wilson S.E. et al., 2003).Под базальным слоем переднего эпителия располагается передняя пограничная(Боуменова) оболочка, к которой посредством гемидесмосом прикрепляютсябазальные эпителиальные клетки.

Боуменово образование представляет собойпрозрачный, гомогенный, бесклеточный слой толщиной 8-12 мкм с беспорядочнымрасположением плотно упакованных коллагеновых фибрилл длиной 240-270 нм,имеющих сечение около 14-26 нм. Оболочка Боумена состоит из коллагена I типа,основного структурного компонента роговицы, кроме этого в ней присутствуют коллагены III, V, VI и VII типов (Nakayasu K. et al., 1986; Marshal G.E. et al., 1991а).Передняя поверхность слоя Боумена, прилегающая к базальной мембранеэпителиальных клеток, гладкая, а задняя, граничащая со стромой – неровная (KomaiY., Ushiki T., 1991). Боуменова оболочка устойчива к травмам и сохраняется привоспалении. Однако при повреждении, в отличие от базальной мембраны, невосстанавливается, а раневой участок замещается волокнистой тканью.Слой Боумена хорошо развит в роговице человека и приматов, низшиемлекопитающие имеют невыраженную переднюю пограничную пластинку (HayashiS.

аt al., 2002).19Основа роговицы – строма, составляющая около 9/10 корнеальной толщины,в центральной части достигает 500 мкм, до 700 мкм и более на периферии. Стромасостоит из коллагеновых пластин, соединительнотканных клеток и основноговещества.Экстрацеллюлярный матрикс (ЭЦМ) как составной элемент стромывыполняет не только опорную функцию, но и играет важную роль в метаболическихпроцессах, влияющих на клеточную пролиферацию, дифференциацию, миграцию,апоптоз и ангиогенез, а также депонирует биологически активные факторы роста.Основное межклеточное вещество стромы представлено сульфатированнымигликозаминогликанами,которыековалентносвязанысбелковойчастьюпротеогликанов. Особенность распределения последних может в некоторой степениопределять гидродинамику и прозрачность роговицы (Klyce S.D., Russell S.R., 1979).Кроме этого, архитектонику стромы формируют корнеальные фибробласты,которые также участвуют в пространственной ориентации коллагеновых фибрилл(Birk D.E., Trelstad R.L., 1984).Молекулы коллагена стромы, имеющие относительную молекулярную массу300 kDа, длину около 280-300 нм и толщину 1,5 нм, образуют фибриллы,являющиеся первичной формой надмолекулярной коллагеновой структуры.

Посовременным представлениям волокна коллагена роговицы характеризуютсядугообразной формой, располагаются от лимба к лимбу, имеют 12 мм в длину и 2530 нм в диаметре с промежутками между отдельными волокнами в 55 нм (Komai Y.,Ushiki T., 1991). Имеются сведения, что коллагеновые волокна роговицыгетеротипические – фибриллы стромы являются сополимерами молекул коллагена I,III и V типов. Диаметр такой стромальной фибриллы равен 25 нм (Cintron C. et al.,1988).

В физиологическихусловияхколлагеновые волокна, образованныефибриллами, имеют правильную направленность: горизонтально и вертикально,параллельно друг другу и к поверхности роговицы. Следует отметить, что вповерхностной строме фибриллы немного тоньше и располагаются чуть менеесистемно, в то время как в более глубоких слоях они толще, их количество больше иони имеют упорядоченную структуру (Kanai A., Kaufman H.E., 1973). Толщина20фибрилл в наружных слоях стромы роговицы около 22 нм, у задней поверхностисоставляет примерно 27 нм (Багров С.Н., 1975).В центре роговицы волокна пересекаются перпендикулярно, а к периферии –под все более косым углом. «Сплетенные» волокна коллагена образуют правильныепараллельные пластинки – ламеллы толщиной 1,5-2,5 мкм, которые погружены вматрикс,состоящийизгликопротеиновипротеогликанов.Электронномикроскопические исследования показывают, что соседние ламеллырасполагаются под прямым углом, образуя некое подобие дифракционной решетки.Упорядоченность расположения и ориентированная структура коллагеновыхволокон, как и баланс адгезивных белков (люмикана, кератокана, мимекана)основного вещества стромы, обеспечивают прозрачность роговицы (Исаева Р.Т.,1980; Kurpakus Wheater M.

et al., 1999; 2001). При исследовании когезивнойпрочностистромыустановлено,чтоеерасслоениевозможновзонахмежламеллярного сцепления, эта особенность роговицы используется, в частности,при кератопластике (Maurice D.M., Monroe F., 1990). В центральной стромероговицы примерно около 250-300 ламеллей, между которыми располагаютсякератоциты. Последние имеют вытянутую форму и длинные цитоплазматическиеотростки, которые позволяют взаимодействовать друг с другом и коллагеновымифибриллами (Muller L.J. et al., 2001; Meek K.M. et al., 2005).Ламели роговицы разделяются в передне-заднем направлении, а также впереплетенных разветвлениях по горизонтали.

Поперечные углы расположенияламелей показывают высокую изменчивость 1 - 90 градусов, за исключением частислоя лимбальной области, прилегающего к мембране Десцемета (Radner W. et al.,1998).В центральной части стромы обнаружены коллагены I, II, III, IV, V, VI, XII,XIII и XIV типов, но более всего строма представлена коллагеном типа I (NakayasuK. et al., 1986; Marshall G.E. et al., 1991).

Причем во внутренних слоях роговицыпреобладает коллаген I типа, а в наружных – II (Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981). Свозрастом в стромальной структуре наблюдается увеличение коллагена I типа(Багров С.Н., Масленников С.В., 1986; Nakayasu K. et al., 1986). Здесь же следуетотметить, что типовой состав коллагена стромы может изменяться с возрастом и в21процессе регенерации роговицы после её травм (Marshall G.E. et al., 1990; 1991;Можеренков В.П., Прокофьев Г.Л., 1991).Ruggiero F. с соавт.

показали, что корнеальные фибробласты человекасинтезируют основные типы коллагена в роговице (коллагены I, V, и VI) иэкспрессируютвсепосттрансляционныекомпонентыдляихкорректноймолекулярной сборки. При этом было установлено, что в строме роговицы человекаколлаген I типа распределен равномерно вдоль поперечно-полосатых фибрилл, вотличие от коллагена V, который может быть идентифицирован на участках, гдефибриллы были частично нарушены. Коллаген VI типа больше ассоциирован споверхностью коллагеновых фибрилл (Ruggiero F. et al., 1996). Ультраструктурныеисследования позволили определить функциональную роль стромального коллагенаVI типа, который наряду с фибриллассоциированными коллагенами XII, XIV типовобразует межламеллярные соединения в местах их контакта (Hirsch M.

et al., 2001).Установлено, что базальные эпителиальные клетки роговицы отвечают засинтез коллагена XVIII типа, который иммунолокализован в корнеальной иконъюнктивальнойбазальноймембранахэпителия,мембранеДесцемета,лимбальных капиллярах. Коллаген XV типа присутствует в базальной мембранеэпителия лимба и конъюнктивы, за исключением прозрачной роговицы (Mааttа M. etal., 2006а). В роговице коллаген XVIII типа прилегает к эпителиальным клеткам и вменьшей степени к стромальным кератоцитам и играет важную роль в адгезииэпителиоцитов и подлежащей базальной мембраны (Mааttа M. et al., 2006б).Кератоциты – основные клетки стромальной ткани, занимают от 10 до 40%её объема, имеют удлиненную,веретенообразную форму толщиной 2 мкм, ихцитоплазма бедна органоидами.

Метаболическая активность клеток стромы в нормеснижена, тогда как в активированном состоянии, в частности при травмах ивоспалениях, кератоциты участвуют в синтезе коллагена, мукополисахаридов идругих компонентов интрацеллюлярного матрикса (коллагены I, III, V, VI, XII, XIV,кератансульфаты, дерматансульфат, ММП) (Muller L.J. et al., 1995).Muller L. с соавт. установлено, что кератоциты имеют не просто вытянутуюформу, но и спирально «закручены» по часовой стрелке от эпителия к эндотелию,что, по мнению авторов, образует уникальную разветвленную светопрозрачную22конструкцию роговицы, позволяя свести к минимуму рассеяние света. Кроме того,это создает стабильную систему механического крепления фибрилл с кератоцитамии, в значительной степени, облегчает межклеточную диффузию метаболитов (MullerL.