Preview

Acta Biomedica Scientifica

Расширенный поиск

Особенности морфологической и ультраструктурной организации роговицы (обзор литературы)

https://doi.org/10.29413/ABS.2022-7.6.19

Полный текст:

Аннотация

Роговица человека – передняя фиброзная оболочка глаза, представляет собой уникальную упорядоченную оптико-биологическую систему, структура которой аваскулярна, насыщена нервными окончаниями, включает тканеспецифичные клетки, состоит преимущественно из различных типов коллагена. Исключительной особенностью коллагена слоёв роговицы, в т. ч. коллагеновых пластин стромы, является прозрачность, что в свою очередь обеспечивает физиологическую рефракцию и светопроведение за счёт стабильных опорных свойств роговой оболочки. Данные о морфологическом строении роговицы, являющейся важным элементом оптической системы глаза, представляют значительный интерес не только с теоретических, но и с практических позиций. Это связано с тем, что выявление первых признаков отклонения от нормальных физиологических морфологических и ультраструктурных критериев в роговице позволяет установить характер её патологических изменений, которые могут быть вызваны как наследственной предрасположенностью, так и местными и общими расстройствами. Показано, что истончение слоёв роговицы, снижение плотности эндотелиоцитов или кератоцитов сигнализируют о развитии в ней дистрофических процессов. Кроме оценки количественных морфометрических данных важную роль играют изменения качественных ультраструктурных показателей. В частности, было установлено, что снижение плотности эндотелиальных клеток неизменно сопровождается увеличением их размера и уменьшением клеточного ядра. Кроме этого, для ряда дегенеративных патологических состояний характерны уменьшение диаметра коллагеновых фибрилл и изменение плотности фибриллярной упаковки.
В настоящем обзоре литературы представлены основные сведения, особенности морфологии, ультраструктурной организации и функционального предназначения слоёв и клеток роговой оболочки глаза человека.

Об авторах

А. Р. Халимов
ГБУ «Уфимский научноисследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан»
Россия

Халимов Азат Рашидович – доктор биологических наук, заведующий научно-инновационным отделением

450008, г. Уфа, ул. Пушкина, 90, Россия 



В. К. Суркова
ГБУ «Уфимский научноисследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан»
Россия

Суркова Валентина Константиновна – доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник отделения хирургии роговицы и хрусталика 

 450008, г. Уфа, ул. Пушкина, 90, Россия 



Г. М. Казакбаева
ГБУ «Уфимский научноисследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан»
Россия

Казакбаева Гюлли Мухаррамовна – кандидат медицинских наук, врач-офтальмолог II микрохирургического отделения

 450008, г. Уфа, ул. Пушкина, 90, Россия 



Э. Л. Усубов
ГБУ «Уфимский научноисследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан»
Россия

Усубов Эмин Логман оглы – кандидат медицинских наук, заведующий отделением хирургии роговицы и хрусталика 

450008, г. Уфа, ул. Пушкина, 90, Россия 



Л. И. Халимова
ГБУ «Уфимский научноисследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан»
Россия

Халимова Лилия Илюсовна – врач-офтальмолог III микрохирургического отделения

 450008, г. Уфа, ул. Пушкина, 90, Россия 



Н. Б. Зайнуллина
ГБУ «Уфимский научноисследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан»
Россия

Зайнуллина Нелли Булатовна – кандидат медицинских наук, заведующий отделением амбулаторного приёма 

 450008, г. Уфа, ул. Пушкина, 90, Россия 



Список литературы

1. Бикбов М.М., Бикбова Г.М. Эктазии роговицы (патогенез, патоморфология, клиника, диагностика, лечение). М., 2011.

2. Sridhar M. Anatomy of cornea and ocular surface. Indian J. Ophthalmol. 2018; 66(2): 190-194. doi: 10.4103/ijo.IJO_646_17

3. Ehlers N, Heegaard S, Hjortdal J, Ivarsen A, Nielsen K, Prause JU. Morphological evaluation of normal human corneal epithelium. Acta Ophthalmol. 2010; 88(8): 858-861. doi: 10.1111/j.1755-3768.2009.01610.x

4. Dua HS, Faraj LA, Said DG, Gray T, Lowe J. Human corneal anatomy redefined: A novel pre-Descemet’s layer (Dua’s layer). Ophthalmology. 2013; 120(9): 1778-1785. doi: 10.1016/j.ophtha.2013.01.018

5. Dua HS, Faraj LA, Branch MJ, Yeung AM, Elalfy MS, Said DG, et al. The collagen matrix of the human trabecular meshwork is an extension of the novel pre-Descemet’s layer (Dua’slayer). Br J Ophthalmol. 2014; 98(5): 691-697. doi: 10.1136/bjophthalmol-2013-304593

6. Zhou L, Beuerman RW, Foo Y, Liu S, Ang LP, Tan DT. Characterisation of human tear proteins using high-resolution mass spectrometry. Ann Acad Med Singapore. 2006; 35(6): 400-407.

7. Бикбов М.М., Суркова В.К. Прогностическое значение изменений конъюнктивы и роговицы при сахарном диабете. Вестник офтальмологии. 2019; 135(1): 90-97. doi: 10.17116/oftalma201913501190

8. Mustonen RK, McDonald MB, Srivannaboon S, Tan AL, Doubrava MW, Kim CK. Normal human corneal cell populations evaluated by in vivo scanning slit confocal microscopy. Cornea. 1998; 17(5): 485-492. doi: 10.1097/00003226-199809000-00005

9. Torricelli A, Singh V, Santhiago MR, Wilson SE. The corneal epithelial basement membrane: Structure, function, and disease. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013; 54(9): 6390-6400. doi: 10.1167/iovs.13-12547

10. Millin JA, Golub BM, Foster CS. Human basement membrane components of keratoconus and normal corneas. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1986; 27(4): 604-607.

11. Синельщикова И.В., Беляев Д.С., Петухова А.Б., Соловьева А.В. Морфология и медикаментозная коррекция процессов репаративной регенерации при повреждениях роговицы. Вестник офтальмологии. 2013; 1: 56-60.

12. Халимов А.Р., Бикбов М.М., Дроздова Г.А., Шевчук Н.Е., Казакбаева Г.М., Усубов Э.Л. Влияние стандартного и трансэпителиального УФ сшивания роговицы на динамику системного и локального уровня цитокинов у пациентов с кератоконусом. Российский иммунологический журнал. 2016; 10(1(19)): 65-72.

13. Auran JD, Koester CJ, Kleiman NJ, Rapaport R, Bomann JS, Wirotsko BM, et al. Scanning slit confocal microscopic observation of cell morphology and movement within the normal human anterior cornea. Ophthalmology. 1995; 102(1): 33-41. doi: 10.1016/s0161-6420(95)31057-3

14. Gambato C, Longhin E, Catania AG, Lazzarini D, Parrozzani R, Midena E. Aging and corneal layers: an in vivo corneal confocal microscopy study. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2015; 253(2): 267-275. doi: 10.1007/s00417-014-2812-2

15. Wilson SE, Netto M, Ambrósio R Jr. Corneal cells: chatty in development, homeostasis, wound healing, and disease. Am J Ophthalmol. 2003; 136(3): 530-536. doi: 10.1016/s0002-9394(03)00085-0

16. Nakayasu K, Tanaka M, Konomi H, Hayashi T. Distribution of types I, II, III, IV and V collagen in normal and keratoconus corneas. Ophthalmic Res. 1986; 8(1): 1-10. doi: 10.1159/000265406

17. Marshall GE, Konstas AG, Lee WR. Immunogold fine structural localization of extracellular matrix components in aged human cornea. II. Collagen types V and VI. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1991; 229(2): 164-171. doi: 10.1007/BF00170551

18. Komai Y, Ushiki T. The three-dimensional organization of collagen fibrils in the human cornea and sclera. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1991; 32(8): 2244-2258.

19. Hayashi S, Osawa T, Tohyama K. Comparative observations on corneas, with special reference to Bowman’s layer and Descemet’s membrane in mammals and amphibians. J Morphol. 2002; 254(3): 247-258. doi: 10.1002/jmor.10030

20. Birk DE, Trelstad RL. Extracellular compartments in matrix morphogenesis: Collagen fibril, bundle, and lamellar formation by corneal fibroblasts. J Cell Biol. 1984; 99(6): 2024-2033. doi: 10.1083/jcb.99.6.2024

21. Klyce SD, Russell SR. Numerical solution of coupled transport equations applied to corneal hydration dynamics. J Physiol. 1979; 292: 107-134. doi: 10.1113/jphysiol.1979.sp012841

22. Cintron C, Hong B, Covington HI, Macarak EJ. Heterogeneity of collagens in rabbit cornea: Type III collagen. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1988; 29(5): 767-775.

23. Багров С.Н. Реактивные изменения роговицы после имплантации аллопластических протезов: Дис. ... канд. мед. наук. М., 1975.

24. Исаева Р.Т. Морфофункциональная характеристика репаративных процессов в роговице и возможности их фармакологической регуляции: Дис... канд. мед. наук. М., 1980.

25. Kurpakus Wheater M, Kernacki KA, Hazlett LD. Corneal cell proteins and ocular surface pathology. Biotech Histochem. 1999; 74(3): 146-159. doi: 10.3109/10520299909047967

26. Maurice DM, Monroe F. Cohesive strength of corneal lamellae. Exp Eye Res. 1990; 50(1): 59-63. doi: 10.1016/0014-4835(90)90011-i

27. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань (функциональная морфология и общая патология). М., Медицина. 1981.

28. Mааttа M, Vаisаnen T, Vаisаnen MR, Pihlajaniemi T, Tervo T. Altered expression of type XIII collagen in keratoconus and scarred human cornea: Increased expression in scarred cornea is associated with myofibroblast transformation. Cornea. 2006; 25(4): 448-453. doi: 10.1097/01.ico.0000183537.45393.1f

29. Можеренков В.П., Прокофьев Г.Л. Апитерапия глазных заболеваний (обзор). Вестник офтальмологии. 1991; 6: 73-75.

30. Ruggiero F, Burillon C, Garrone R. Human corneal fibrillogenesis. Collagen V structural analysis and fibrillar assembly by stromal fibroblasts in culture. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1996; 37(9): 1749-1760.

31. Hirsch M, Prenant G, Renard G. Three-dimensional supramolecular organization of the extracellular matrix in human and rabbit corneal stroma, as revealed by ultrarapid-freezing and deep-etching methods. Exp Eye Res. 2001; 72(2): 123-135. doi: 10.1006/exer.2000.0935

32. Muller LJ, Pels L, Vrensen GF. Novel aspects of the ultrastructural organization of human corneal keratocytes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1995; 36(13): 2557-2567.

33. Patel S, McLaren J, Hodge D, Bourne W. Normal human keratocyte density and corneal thickness measurement by using confocal microscopy in vivo. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001; 42(2): 333-339.

34. Dawson DG, Geroski DH, Edelhauser HF. Corneal endothelium; structure and function in health and disease. Elsevier Corneal surgery. Тhe 4th ed. 2005: 57-70.

35. Johnson DH, Bourne WM, Campbell RJ. The ultrastructure of Descemet’s membrane. I. Changes with age in normal corneas. Arch Ophthalmol. 1982; 100(12): 1942-1947. doi: 10.1001/archopht.1982.01030040922011

36. Fine BS, Yanoff M. Ocular histology: A text and atlas. Hagerstown: Harper & Row; 1984.

37. Sawada H, Konomi H, Hirosawa K. Characterization of the collagen in the hexagonal lattice of Descemet’s membrane: its relation to type VIII collagen. J Cell Biol. 1990; 110(1): 219-227. doi: 10.1083/jcb.110.1.219

38. Galgauskas S, Norvydaitė D, Krasauskaitė D, Stech S, Ašoklis RS. Age-related changes in corneal thickness and endothelial characteristics. Clin Interv Aging. 2013; 8: 1445-1450. doi: 10.2147/CIA.S51693

39. Scarpa F, Ruggeri A. Automated morphometric description of human corneal endothelium from in-vivo specular and confocal microscopy. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2016: 1296-1299. doi: 10.1109/EMBC.2016.7590944

40. Waring GO, Bourne WM, Edelhauser HF, Kenyon KR. The corneal endothelium. Normal and pathologic structure and function. Ophthalmology. 1982; 89(6): 531-590.

41. Каспарова Е.А. Суббот А.М., Калинина Д.Б. Пролиферативный потенциал заднего эпителия роговицы человека. Вестник офтальмологии. 2013; 3: 82-87.


Рецензия

Для цитирования:


Халимов А.Р., Суркова В.К., Казакбаева Г.М., Усубов Э.Л., Халимова Л.И., Зайнуллина Н.Б. Особенности морфологической и ультраструктурной организации роговицы (обзор литературы). Acta Biomedica Scientifica. 2022;7(6):194-202. https://doi.org/10.29413/ABS.2022-7.6.19

For citation:


Khalimov A.R., Surkova V.K., Kazakbaeva G.M., Usubov E.L., Khalimova L.I., Zaynullina N.B. Features of morphological and ultrastructural organization of the cornea (literature review). Acta Biomedica Scientifica. 2022;7(6):194-202. (In Russ.) https://doi.org/10.29413/ABS.2022-7.6.19

Просмотров: 85


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2541-9420 (Print)
ISSN 2587-9596 (Online)