Иммунная система глаз
Иммунная система человеческого глаза
Человеческий глаз .

Иммунная система глаза защищает глаз от инфекции и регулирует процессы заживления после травм. Внутренняя часть глаза лишена лимфатических сосудов , но сильно васкуляризирована, и многие иммунные клетки находятся в сосудистой оболочке , включая в основном макрофаги , дендритные клетки и тучные клетки . [1] Эти клетки борются с внутриглазными инфекциями, а внутриглазное воспаление может проявляться как увеит (включая ирит ) или ретинит . Роговица глаза является иммунологически очень особой тканью. Ее постоянное воздействие внешнего мира означает, что она уязвима для широкого спектра микроорганизмов, в то время как ее влажная слизистая поверхность делает роговицу особенно восприимчивой к атакам. В то же время отсутствие сосудистой сети и относительное иммунное разделение от остального тела затрудняют иммунную защиту. Наконец, роговица является многофункциональной тканью. Он обеспечивает большую часть преломляющей способности глаза, то есть он должен сохранять значительную прозрачность, но также должен служить барьером, не давая патогенам достичь остальной части глаза, подобно функции дермы и эпидермиса по защите нижележащих тканей. Иммунные реакции внутри роговицы происходят из окружающих васкуляризированных тканей, а также из врожденных иммунных клеток, которые находятся внутри роговицы.

Иммунные проблемы роговицы

Самая важная функция роговицы — передавать и преломлять свет, чтобы обеспечить получение четких (высокоразрешенных) изображений на задней стороне сетчатки. Для этого коллаген внутри роговицы строго упорядочен, чтобы иметь диаметр 30 нанометров и размещаться на расстоянии 60 нанометров друг от друга, чтобы уменьшить рассеивание света. [2] Кроме того, ткань не васкуляризирована и не содержит лимфоидных клеток или других защитных механизмов, за исключением некоторых дендритных клеток (ДК). [3] Оба эти фактора требуют небольшого количества клеток внутри роговицы. Однако это требует удерживания иммунных клеток на относительном расстоянии, что фактически создает временную задержку между воздействием патогена и возникновением иммунного ответа. [4] Поэтому многие иммунные и защитные реакции внутри роговицы, такие как увлажнение и питание, исходят из нелокальных источников, таких как конъюнктива.

Иммунные реакции роговицы

Врожденные иммунные реакции защищают от патогенов и токсинов неизбирательным образом. Они обеспечивают врожденный барьер против инфекции роговицы, а также служат основным способом защиты, который присутствует с рождения. Например, глазница и веко могут защищать как от травматических событий [4] , так и от внешнего мусора, который может содержать микроорганизмы. Другие компоненты врожденной иммунной системы глаза включают слезы, эпителиальные клетки, кератоциты , нервы роговицы, систему комплемента и интерфероны.

Приобретенные иммунные реакции гораздо более патоген-специфичны, чем их врожденные иммунные аналоги. Эти пути являются клеточно-опосредованными и, как предполагается, частично контролируются клетками Лангерганса в роговице. Эти клетки Лангерганса являются антиген-презентирующими клетками, которые подбирают части вторгшихся патогенов и используют их для вызова иммунного ответа. Клеточно-опосредованные иммунные реакции действуют гораздо медленнее, но более эффективны, но могут вызывать повреждение окружающих тканей, что приводит к повреждению зрения.

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистой оболочкой

Как врожденные, так и приобретенные реакции важны для защиты глаз. Одним из основных путей, в котором оба включены, является сеть лимфоидных клеток, которые образуют лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистой оболочкой (MALT). MALT является основным компонентом всех органов слизистой оболочки, включая дыхательные, половые, пищеварительные и глазные тракты. Известно, что между этими органами слизистой оболочки происходят регулируемые миграции иммунных клеток. Однако роль MALT в защите глаз человека до конца не изучена. Однако известно, что слезные железы и конъюнктива способствуют защите глаз посредством секреции как иммуноглобулинов, так и лимфоидных тканей. Предполагается, что последние организованы в скопления лимфоидных фолликулов, а также диффузных лимфоидных тканей. [5] При фолликулярной форме MALT антигены захватываются фолликулами и представляются лимфоцитам антигенпрезентирующими клетками. Это приводит к активации В- и Т-клеток, которые осуществляют иммунную реакцию. С другой стороны, диффузная лимфоидная ткань в основном состоит из рассеянных эффекторных клеток. [6] Как правило, оба пути приводят к активации и миграции иммунных клеток в слизистых тканях, включая конъюнктиву.

Конъюнктивальный иммунный ответ

Конъюнктива покрывает склеру, или белки глаз, а также внутреннюю часть век и обеспечивает питательными веществами подлежащие и окружающие ткани. Конъюнктива также является одной из ближайших васкуляризированных тканей к роговице. Таким образом, она обеспечивает основной источник иммунных компонентов в роговице . Конъюнктива не только вырабатывает IgA , как и слезные железы , но также содержит макрофаги, нейтрофильные гранулоциты, тучные клетки, лимфоциты и другие аспекты общей иммунной системы слизистой оболочки. [6] Как и остальная часть пути MALT, было обнаружено, что конъюнктива имеет лимфоидные фолликулы, которые развиваются в период полового созревания и уменьшаются в пожилом возрасте, а также диффузные лимфоидные ткани. Конъюнктива также имеет макрофаги, которые играют роль в модуляции иммунного ответа Т-клеток и опосредуют как врожденные, так и приобретенные иммунные ответы.

Иммунный ответ слезной железы

Биологические процессы, которые могут быть активны в слезной жидкости, на основе данных Gene Ontology . Из de Souza et al., 2006. [7]

Слезная пленка состоит из трех слоев: липидного, водного и муцинового. [8] Они играют роль в создании гладкой поверхности для облегчения рефракции, смазывания движения века, пассивной транспортировки газов, таких как кислород и углекислый газ, и защиты роговицы. Эта последняя функция достигается за счет функций различных слоев внутри слезной пленки. Слезы омывают эпителиальные клетки роговицы во влажной среде, предотвращая их высыхание и ослабление. Однако жидкий слой слезной пленки также содержит антимикробные свойства, обусловленные наличием лизоцимов , лактоферринов , липокалина и бета -лизина , которые способствуют защите от патогенов, такой как лизис стенок бактериальных клеток, предотвращение связывания бактерий и вирусов, воспаление и детоксикация. Кроме того, лейкоциты могут транспортироваться на поверхность роговицы через слезную пленку, и как токсичные агенты, так и мусор могут быть разбавлены и вымыты слезной пленкой. [9] Слезная пленка также содержит иммуноглобулины , особенно IgA , которые находятся в концентрациях, значительно превышающих концентрации в сыворотке. Было показано, что IgA предотвращает связывание бактерий. Наряду с другим иммуноглобулином, присутствующим в слезной пленке, IgG , IgA также может нейтрализовать вирусы и связываться с бактериями, помогая в их обнаружении другими путями.

Клетки эпителия роговицы

Клетки эпителия роговицы представляют собой физический барьер, препятствующий проникновению микробов во внутреннюю часть глазной камеры, которая эффективно отделена от остального тела плотными соединениями. В то же время клетки эпителия роговицы также секретируют цитокины для активации микробной защиты. [10] Один цитокин, интерлейкин (ИЛ)-1α , хранится в эпителиальных клетках и автоматически высвобождается при разрыве клеточной мембраны в результате инфекции или травмы. Однако долгосрочные эффекты ИЛ-1α могут привести не только к усилению иммунной инфильтрации роговицы, но и к неоваскуляризации (образованию новых кровеносных сосудов), что может привести к потере прозрачности роговицы. Поэтому было обнаружено, что роговица также секретирует антагонист ИЛ-1α, ИЛ-1РН , который уменьшает инвазию лейкоцитов в роговицу и подавляет неоваскуляризацию, и оба эти фактора могут помочь сохранить зрение. [11]

Кератоциты роговицы

Кератоциты — это уплощенные клетки, которые рассеяны в строме роговицы. Считается, что основная роль этой разреженной популяции клеток заключается в поддержании внеклеточного матрикса коллагеновых пластинок, которые их окружают. Однако кератоциты также играют защитную роль во время патогенной инвазии. На них могут влиять IL-1α (секретируемый эпителиальными клетками роговицы) и фактор некроза опухоли (TNF)-α, чтобы вырабатывать как IL-6, так и дефензины . Из них первый, как обнаружено, синергически сочетается с другими интерлейкинами, увеличивая костимуляцию других иммунных аспектов, а также увеличивая секрецию антител. Последние, дефензины, обладают широким спектром антимикробных эффектов против бактерий, грибков и вирусов, а также ускоряют заживление поврежденных эпителиальных клеток. [12] [13] Также было обнаружено, что наличие секретируемых дефензинов, секретируемых роговичными кератоцитами, коррелирует со случаями отторжения трансплантата роговицы, [14] предполагая, что эти пептиды могут играть роль в отторжении тканей. Кроме того, было обнаружено, что кератоциты также секретируют IL-8, который привлекает нейтрофилы, при инфекциях, связанных с вирусом простого герпеса. [15]

Нервы роговицы

Нервы роговицы служат формой защиты, обнаруживая присутствие инородных тел на поверхности роговицы. Это приводит к рефлекторным реакциям, таким как повышенная секреция слезной жидкости, моргание и высвобождение нейропептидов, которые могут вызывать активацию цитокинов. [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ PG McMenamin, Распределение иммунных клеток в увеальном тракте нормального глаза. Глаз, 1997. 11(Pt 2): стр. 183-93.
  2. ^ Quantock, AJ и RD Young, Развитие стромы роговицы и ассоциации коллагена и протеогликана, которые помогают определить ее структуру и функцию. Dev Dyn, 2008. 237(10): стр. 2607-21.
  3. ^ Хамрах, П. и др., Строма роговицы снабжена значительным количеством резидентных дендритных клеток. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2003. 44(2): стр. 581-9.
  4. ^ ab Akpek, EK и JD Gottsch, Иммунная защита на поверхности глаза. Глаз, 2003. 17(8): стр. 949-56.
  5. ^ Хайн, В. Р., Организация лимфоидной ткани слизистой оболочки. Curr Top Microbiol Immunol, 1999. 236: стр. 1-15.
  6. ^ ab Knop, E. и N. Knop, Роль лимфоидной ткани, ассоциированной с глазом, в иммунной защите роговицы. J Anat, 2005. 206(3): стр. 271-85.
  7. ^ de Souza GA, Godoy LM, Mann M (2006). «Идентификация 491 белка в протеоме слезной жидкости выявляет большое количество протеаз и ингибиторов протеаз». Genome Biol. 7 (8): R72. doi : 10.1186/gb-2006-7-8-R72 . PMC  1779605 . PMID  16901338.
  8. ^ Тиффани, Дж. М., Нормальная слезная пленка. Dev Ophthalmol, 2008. 41: стр. 1-20.
  9. ^ Кноп, Э. и Н. Кноп, Анатомия и иммунология глазной поверхности. Chem Immunol Allergy, 2007. 92: стр. 36-49.
  10. ^ Нидеркорн, Дж. Й., Дж. С. Пилер и Дж. Меллон, Фагоцитоз частиц антигенов эпителиальными клетками роговицы стимулирует секрецию интерлейкина-1 и миграцию клеток Лангерганса в центральную часть роговицы. Reg Immunol, 1989. 2(2): стр. 83-90.
  11. ^ Мур, Дж. Э. и др., Воспалительная среда, связанная с конъюнктивальной роговицей, и ее изменение при генной терапии ИЛ-1 РА. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2002. 43(9): стр. 2905-15.
  12. ^ Макдермотт, AM, Роль антимикробных пептидов на поверхности глаза. Ophthalmic Res, 2009. 41(2): стр. 60-75.
  13. ^ Сосне, Г. и др., Тимозин бета 4 способствует заживлению ран роговицы и уменьшает воспаление in vivo после щелочного повреждения. Exp Eye Res, 2002. 74(2): стр. 293-9.
  14. ^ Gottsch, JD, et al., Экспрессия гена дефензина в роговице. Curr Eye Res, 1998. 17(11): стр. 1082-6.
  15. ^ Oakes, JE, et al., Индукция экспрессии гена интерлейкина-8 связана с инфицированием вирусом простого герпеса кератоцитов роговицы человека, но не эпителиальных клеток роговицы человека. J Virol, 1993. 67(8): стр. 4777-84.
  16. ^ Мюллер, Л. Дж., Л. Пелс и Г. Ф. Вренсен, Ультраструктурная организация нервов роговицы человека. Invest Ophthalmol Vis Sci, 1996. 37(4): стр. 476-88.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Окулярная_иммунная_система&oldid=1188154193"