Их результаты показывают, что липид ДОПГ, или диолеоил-фосфатидилглицерин, помогает заживлению царапин на роговице, которые могут возникнуть в результате травм, таких как уколы пальцами или тушь для ресниц.
Эти результаты наблюдались на клетках роговицы человека, выращенных в лабораторной посуде, а также на здоровых мышах и мышах, чья способность к заживлению была нарушена, сообщают они в журнале Investigative Ophthalmology and Visual Science.
Они также обнаружены в эпителиальных клетках роговицы, которые сложены наподобие защитной кирпичной стены в передней части глаза, тот же сигнальный путь, который вызывает выработку родительского липида, фосфатидилглицерина или PG, в наиболее заметном типе клеток кожи, кератиноцитах.
Результаты показывают, что местное применение ДОПГ, возможно, даже добавление его к существующим глазным каплям, может однажды помочь заживлению этого важного защитного барьера после травм, а также после обычных глазных процедур, таких как хирургия катаракты, говорят соавторы-корреспонденты доктора.
Венди Б. Боллаг и Митчелл Уотски.
По словам Ватски, специалиста по зрению, декана аспирантуры Университета Августа и профессора факультета медицинского колледжа штата Джорджия, поверхностная царапина на внешнем слое эпителиальных клеток роговицы, наиболее распространенная травма, обычно заживает в течение нескольких дней без длительных последствий. клеточной биологии и анатомии.
Но когда он не заживает и / или если есть более глубокое повреждение ткани, могут наблюдаться стойкое раздражение и боль, рубцы и потенциально потеря зрения. «Эпителиальные царапины роговицы открывают глаза внешнему миру», – говорит Ватски, поскольку инфекционные агенты теперь могут проникать через этот внешний слой защиты глаза, который также важен для преломления света, чтобы мы могли видеть.
Ватски использует аналогию с попыткой терпеть и видеть сквозь контактные линзы, которые были зачищены наждачной бумагой. «Он должен быть идеально гладким, как линза», – говорит он. Поврежденные эпителиальные клетки могут в конечном итоге отмирать, особенно перед лицом аутоиммунного заболевания, когда иммунная система неправильно направлена, или в таком состоянии, как диабет, что приводит к постоянному состоянию воспаления и само по себе может влиять на зрение.
Ватски и Боллаг, клеточный физиолог отделения физиологии MCG и руководитель фундаментальных научных исследований нормального и аномального обмена клеток кожи, таких как псориаз, также только что получили 1 доллар.14-миллионный грант (R01EY030576) от Национальных институтов здравоохранения, чтобы узнать больше о том, как DOPG помогает заживлению роговицы и какие протоколы лечения могут однажды помочь пациентам.
Ученые говорят, что следующие три года новых исследований, проводимых благодаря гранту, должны проложить путь для клинических испытаний.
Боллаг провел исследования, которые показывают, что встречающиеся в природе PG играют важную роль в регулировании кератиноцитов, а также в подавлении воспаления в коже, и имеет доказательства, что они могут помочь восстановить здоровый обмен клеток кожи при псориазе.
Это свидетельство и некоторые общие черты между клетками кожи и эпителиальными клетками роговицы заставили Боллаг и ее коллег задуматься, может ли PG работать аналогичным образом с внешними клеточными слоями роговицы, которые функционируют так же, как кожа для глазного яблока.
Они обнаружили мишень PG – и теперь они показали DOPG – это толл-подобные рецепторы, семейство рецепторов, которые работают как часть передней линии тела, но скорее неспецифический иммунный ответ на предполагаемого захватчика или на то, что они воспринимать как элементы повреждения. Хотя такая бдительность звучит хорошо, она также связана с балансом и восприятием, говорят ученые.
В 2018 году Боллаг сообщил в Journal of Investigative Dermatology, что PG ингибирует активацию толл-подобных рецепторов антимикробными пептидами, продуцируемыми клетками кожи для защиты, которые вырабатываются в избытке при псориазе.
При таком большом объеме организм рассматривает эти противомикробные препараты как индикаторы повреждения, называемые DAMP, или связанные с повреждениями молекулярные структуры, которые, как известно, активируют толл-подобные рецепторы, и они помогают увековечить порочный круг повреждений красной, шелушащейся, приподнятой кожи. которые являются отличительной чертой псориаза и которые ПГ могут прерывать.
Многие вопросы, на которые они теперь хотят ответить с помощью нового гранта, включают больше о том, как DOPG работает в роговице.
Вернувшись к коже, Боллаг увидел, что DOPG особенно эффективен в увеличении пролиферации клеток кожи, которые перестают расти, как только они соприкасаются друг с другом, вместо того, чтобы продолжать расти, образуя непроницаемый барьер здоровой кожи.
Поскольку заживление роговицы также требует ускоренного роста клеток, они решили попробовать этот вид PG в клетках роговицы. Они обнаружили, что ДОПГ стимулировал заживление поцарапанного слоя клеток роговицы примерно на 40%, в то время как смесь PG, полученная из яиц, фактически ингибировала заживление примерно на 30%. У мышей с нарушенной способностью к заживлению травмы были примерно на 50% меньше через 28 часов после лечения DOPG, и заживление также значительно улучшилось у здоровых мышей.
Ученые обнаружили, что более высокие дозы ДОПГ на самом деле привели к более низкому заживлению ран, и теперь они хотят найти оптимальную дозу, которую новый грант позволит им добиться, наряду с оптимальным временем для дозирования.
Эффект малоизученного ДОПГ на толл-подобные рецепторы – относительно новое открытие, но ученые подозревают, а также будут изучать, что, по крайней мере, один из способов, которым ДОПГ действует для подавления активации толл-подобных рецепторов в роговице, – это их совместное действие. рецептор CD 14, который хорошо обнаруживает бактерии, вынюхивая большие молекулы на внешней стороне бактерий.
Хотя есть определенные различия, кожа и роговица содержат много похожих типов клеток и экспрессируют много схожих белков, отмечает Боллаг. "Они реагируют на одно и то же", – говорит она.
Одно четкое различие заключается в том, как клетки располагаются слоями: роговица прозрачна, отмечает Ватски. Подобно коже тела, роговица обеспечивает барьерную защиту для глаз, но здесь она должна быть прозрачной, чтобы обеспечить четкое зрение. «Это самая сильная преломляющая часть глаза, поэтому, если свет не попадает туда, он не попадает на сетчатку, и вы не видите», – говорит Ватски. Роговица и внутреннее веко также должны быть гладкими.
Сегодня общий курс лечения травмы роговицы может включать местные антибиотики для борьбы с инфекцией и кортикостероиды для борьбы с воспалением.
Как и у любого лекарства, есть побочные эффекты, которые в данном случае включают острую – и потенциально слепящую – глаукому от местных стероидов, а также повышенный риск заражения в этом танце лекарств, где одно борется с инфекцией, а другое – с воспалением, естественным часть борьбы организма с инфекцией.
Недавно опубликованное исследование финансировалось Национальным институтом глаз.
Ученые отмечают, что PG уже добавлен к нескольким существующим глазным продуктам, включая безрецептурные средства для лечения сухости глаз и рецептурные лекарства от дегенерации желтого пятна.
Раны роговицы могут возникнуть в результате, казалось бы, безобидных вещей, таких как сильное растирание, очень сухие глаза, слишком долгое ношение контактных линз или случайные песчинки или бетонная пыль.
Слезы, которые должны постоянно омывать глаза, содержат компоненты, которые смазывают, борются с инфекцией и способствуют заживлению, отмечают исследователи.
Для большинства из нас относительно поверхностная царапина должна зажить еще до того, как кожная рана может зарасти.
По словам Ватски, роговица – одна из наиболее иннервируемых тканей в организме – естественный защитный механизм, который становится очевидным, когда мы не можем даже игнорировать ни единой ошибочной ресницы в глазу.
"Сама ресница, скорее всего, не вызовет травмы, но что-то такое маленькое, что-то относительно незначительное, может стать причиной травмы, поэтому мы должны знать, как с ней обращаться."